Горно-геологическая характеристика месторождения

  1 Горно-геологическая характеристика месторождения 

  1.1 Общие сведения о районе месторождения 

    Джетыгаринское  месторождение хризотил-асбеста  расположено в Житикаринском  районе Костанайской области Республики Казахстан, в 5-6 км юго-восточнее города Житикара. 

    Район месторождения представляет собой  слабо всхолмленную равнину с  отдельными изолирующими возвышенностями, абсолютные отметки которых не превышают 300 м. Климат района резко-континентальный  с продолжительной суровой зимой  и жарким, засушливым летом. Максимальные температуры отмечаются в июле (до +40⁰ С), минимальные в январе (до -44⁰ С). Среднегодовое количество осадков до 250 мм, максимум их приходится на летние месяцы. Преобладающее направление ветров южное и юго-западное. Гидрографическая сеть в районе развита слабо. Основной водной артерией района является р.Тобол с притоками Желкуар и Берсуат. В районе имеется множество озёр. В хозяйственном отношении район является аграрно-промышленным, главное значение имеет горнодобывающая промышленность. Город Житикара связан с железнодорожной станцией Тобол веткой Казахстанской железной дороги длиной 100 км, параллельно которой проходит асфальтированная дорога.

    Энергоснабжение района осуществляется от энергосистемы  «KEGOS» по двум ВЛ-110 кВ, которые запитаны от Экибазстузской ГРЭС. Бытовое и техническое водоснабжение производится из водохранилища на р. Желкуар емкостью 33,5 м³ с полезной водоотдачей 0,22 м³/сек. 

  1.2 Геологическое строение месторождения 

    Джетыгаринское  месторождение хризотил-асбеста  располагается в пределах одноименного массива ультраосновных пород, который  приурочен к Аккаргинско-Джетыгаринскому  региональному глубинному разлому  и вытянут в меридиональном направлении  более чем на 18 км при средней  ширине 3 км и максимальной (в центральной  части) до 6 км. Массив залегает среди  метаморфических пород Алексеевской свиты нижнепалеозойского возраста.

    Ультраосновные  породы массива прорваны гранитодами  Джетыгаринско-Милютинского батолита, сложенного кварцевыми диоритами, граниодиоритами, плагиогранитами. Жильные породы батолита представлены дайками диорит-порфиритов, плагиогранит-порфиров, диабазовых порфиритов. Эти дайки пересекают ультраосновные породы Джетыгаринского массива.

    Джетыгаринский  массив разделен интрузивами гранитоидов  на 3 части: южную, центральную и северную. Южная часть массива наиболее крупная по размерам (8х3 км), на востоке  и западе контактирует с породами Алексеевской свиты, а на юге и севере с гранитоидами. Центральная часть (3,3 х 1,2 км) со всех сторон, исключая узкую перемычку талькитов участка Ближнего, окружена гранитоидами. Северная часть массива прослежена по простиранию на 8 км при ширине 1 – 1,5 км. Почти полностью окружена гранитоидами и рассекается их многочисленными дайками.

    Джетыгаринский  массив отличается от всех других массивов региона наличием «ядер» слабосерпентинизированных  ультраосновных пород. В его строении резко преобладают перидотиты (гарцбургиты, редко лерцолиты) и апоперидотитовые лизардитовые и хризотил-лизардитовые серпентиниты. Дуниты и аподунитовые серпентиниты имеют подчиненное  распространение, и только в южной, наиболее крупной части массива, ими сложены довольно обширные полосы субмиридионального простирания длиной до 2,7 км при ширине около 0,3 км.

    В южной части массива выделяются Большое (6х1 км) и Малое (2х0,5 км) и  многочисленные мелкие перидотитовые  «ядра». Ширина серпентинитовых кайм вокруг ядер весьма непостоянна (50-300 м, редко до 1,5 км). Перидотитовое ядро сохранилось и в Центральной  части массива, Северная его часть  серпентинизирована нацело. Вдоль разрывных  нарушений, при контактовых частях массива и в контактовых зонах  даек кислого состава серпентиниты часто оталькованы (до талькитов  на участке Ближний). 

  1.3 Форма и строение асбестоносных залежей 

    Главной особенностью внутреннего строения Джетыгаринского  массива, является его не полная серпентинизация с  наличием крупных ядер слабо серпентинизированных перидотитов, заключенных в серпентинизированном меланже (тектонические брекчии) перидотитов. Асбестовые залежи располагаются в  экзоконтактных крупных перидотитовых  ядер, в их серпентинизированных каймах.

    Главное асбестоносное поле охватывает залежи расположенные вокруг Малого перидотитового ядра Южной части массива (Основную, Восточную и Западную). С запада и востока оно ограничено крупными субмеридиональными разрывными нарушениями, а внутри него установлены два  параллельных диагональных разрыва  северо-западного простирания. Одним  из этих разрывов Восточная залежь отделена от Основной. Западное асбестоносное  поле включает асбестовые залежи, которые  окаймляют Большое перидотитовое  ядро (Лидинскую, Промежуточную, Отдельную, Малую, Новую). Северное асбестоносное  поле находится в Центральной  части массива и включает единственную, вторую по величине на месторождении  залежь Гейслеровскую.

    Большая часть запасов месторождения (80%) сосредоточена в Основной асбестовой залежи. Она приурочена к восточному контакту Малого перидотитового ядра и протягивается в виде широкой (300-400 м) дуги протяженностью 3900 м. Залежь имеет пластообразную форму и падает согласно с контактом ядра на восток, располагаясь в его эндо- и экзоконтактах. С глубиной мощность заметно уменьшается и возрастает угол ее падения ( от 45-65⁰ до 70-80⁰). С востока залежь ограничивается Восточной зоной разломов, с которой связаны дайки среднего и кислого состава.

    В залежи имеется несколько локальных  пережимов. Эти пережимы, а также  резкое выклинивание залежи в южном  направлении обусловлены дайками  и штоками диорит-порфиритов и  гранидиорит-порфиритов. Дайки и  штоки вызвали перекристаллизацию и частичное уничтожение асбестоносных  серпентинитов и асбестовых руд. 

    1.4 Вещественный состав, формы и типы месторождения полезных ископаемых 

    Сырьевой  базой АО «Костанайские минералы»  является Джетыгаринское месторождение  хризотил-асбеста. Промышленная асбестоносность  Джетыгаринского месторождения  приурочена к южной части Джетыгаринского  ультраосновного массива, простирающегося  в меридиональном направлении на 17-18 км при максимальной ширине 3 км. К северу массив сужается. Джетыгаринский ультраосновной массив разорван интрузиями гранитоидов на три части: южную, центральную и северную.

    Южная часть массива наиболее крупная  по величине. Она, как и весь массив, вытянута в меридиальном направлении  на 8 км при ширине 3 км. В структуре  южной части выделяются большое  и малое перидотитовые ядра, окаймленные  серпентинитами. Размер ядер 6 х 1 км, 2 х 0,5 км.

    Южная часть массива вмещает несколько  асбестовых залежей: Основная, Малая, Новая, Лидинская. Наиболее крупная и ценная в промышленном отношении залежь Основная приурочена к висячему боку малого ядра ультраосновной интрузии.

    Залежь  Основная является самой крупной на месторождении, в ней заключено 83% всех запасов волокна асбеста месторождения. Длина залежи около 3900 м, мощность колеблется от 30-90 м (северная часть) до 210-450 м (в южной части), в среднем составляет 180 м. Залежь имеет восточное падение под углом в среднем 70 градусов с отклонением в верхних горизонтах от почти горизонтального до 50 градусов.

    Залежь  Малая расположена на юго-западе от южной части Основной залежи, приурочена к восточному контакту большого перидотитового ядра. В плане залежь имеет линзовидную форму, прослеживается на поверхности в северо-восточном направлении на 415 км при ширине от 15 до 90 м. качество волокна низкое. В основном оно представлено VI (82%) и V (15%)  сортами. Среднее содержание в балансовом контуре – 1,87%.

    Залежь  Новая расположена к югу от Малой залежи вдоль большого перидотитового ядра и расположена в 600 метрах от Основной залежи на ее продолжении. Простирается залежь сначала в меридиональном, а затем в юго-западном направлении на 1600 м. В разрезе залежь имеет пластообразную форму и падает на восток. Мощность залежи непостоянная и изменяется в пределах 50-160 м, местами уменьшается до 9 м. насыщенность серпентинитов жилками асбеста на залежи Новая очень бедная, вследствие чего руды ее характеризуются низким содержанием волокна – 1,41%.

    Залежь  Лидинская находится к северо-западу от Основной залежи. В плане имеет линзообразную форму. Длина залежи по простиранию 800 м, при ширине 60 м. На глубине 50м залежь выклинивается. Балансовая принадлежность Лидинской залежи утвержденными ГКЗ СССР кондициями (протокол от 28.05.1982г №1703-к) не определена. Общие запасы составляют по руде 3883 тыс.тонн при среднем содержании волокна асбеста I – VI сортов – 2,03% волокна асбеста 79 тыс.тонн.

    Гейслеровская залежь расположена в центральной части Джетыгаринского ультраосновного массива, протягивается вдоль контакта небольшого (2200х800 м ) передотитового ядра на 2300 м в северо-западном направлении. В поперечном разрезе асбестоносные серпентиниты окаймляют передотиты, образуя мульдообразную залежь с ассеметричными крыльями. Восточное крыло залежи падает под углами 40-50 градусов на юго-запад, западное под углами 20-30 градусов на северо-восток. Мощность асбестоносных серпентинитов ( включая непромышленную асбестоносность типа просечек) непостоянная  и варьирует в пределах 20-200 м. Руды Гейслеровской залежи относительно бедные.

    Разрабатывается самая крупная залеж месторождения  – Основная. Залеж приурочена к  висячему боку малого ядра южной части  Джетыгаринского ультраосновного  массива. С запада она непосредственно  примыкает к передотитовому ядру.

    С востока ограничивается дайками  диоритовых порфиритов, на юге резко  обрывается интрузией плагиогранит-порфиров, на севере тянется в виде слепого  рудного тела, постепенно выклинивающегося.

    Залежь  имеет пластообразную форму с  восточным падением под углом  в среднем 70 градусов. Длина залежи 3900 м, мощность колеблется от 30-90 м на севере, до 210-450 м на юге, составляя  в среднем 180 м. Распространение волокна  асбеста в промышленных концентрациях  прослеживается на глубину до 500 м, на юге до 800 м.

    В зависимости от морфологии жилок  хризотил-асбеста выделяется 6 типов  асбестоносности: зоны одиночных жил, сложных жил, мелкопрожила, крупной  и мелкой сетки, просечек. Все зоны, кроме просечек, имеют промышленное значение. Граница между типами асбестоносности  условная. Наиболее богатые по общему сожержанию асбеста руды типа сложных  жил, крупной сетки, среднее содержание в них асбеста составляет 6,25% и 5,8% соответственно. Относительно высоким  ситовым составом отличаются руды типа крупной сетки, одиночных жил, в  меньшей степени сложных жил. При этом руды типа одиночных жил  имеют неравномерное и довольно низкое значение общего содержания асбеста, от 0,67% до 3,09%. Довольно бедные по общему содержанию асбеста и осбенно по ситовому составу руды типа мелкопрожила и мелкой сетки, хотя первые и близки к сложным жилам, а последние к крупносетчатому типу. Эти руды обычно труднообогатимы. 

  1.5Типы асбестоносности и особенности их пространственного распределения, запасы асбеста. 

    На  месторождении выделены шесть типов  асбестоносности. Одиночные жилы хризотил-асбеста  имеют мощность 5-20 мм, редко 25-30 мм. Залегают в серпентинизированных перидотитах  и окаймляются оторочками массивного плотного темно-зеленого серпентинита. Мощность оторочек зависти от мощности жил и меняется от 2-3 до нескольких десятков сантиметров.

    Сложные жилы представлены сериями жил хризотил-асбеста, ориентированных параллельно друг другу, которые залегают среди серпентинитов  и серпентинизированных гарцбургитов. Мощность серий от 10-20 до 50 см, количество жил в серии 20-50, мощность жил в  сериях 2-15 см. краевые жилы имеют  наибольшую мощность. Расстояние между  сериями жил 10-20 см и больше. Количество просечек серпентина и магнетита  в жилах незначительное, длина  волокна часто соответствует  мощности жил.

    Крупная сетка состоит из крупных разноориентированных простых хризотил-асбеста, залегающих в серпентинитах с ядрами серпентинизированных перидотитов. Мощность жил и волокна  от 2 до 20-25 мм. Размеры ячеек между  жилами хризотил-асбеста изменяются от 10х10 до 50-90 см. просечки магнетита  встречаются редко.

    Мелкая  сетка по морфологии жилкования аналогична крупной и отличается от нее лишь меньшей мощностью жил хризотил-асбеста (до 7 мм) и меньшим размером ячеек  безрудных вмещающих пород (меньше 12х12 см), заключенных между жилами. Просечки магнетита редки.

    Мелкопрожил сходен с типом сложных жил  и отличается от него меньшей мощностью  жил хризотил-асбеста (обычно 1-3 мм), причем мощности жил в серии почти  одинаковы.

    Просечки  – непромышленный тип асбестоносности, образованный одиночными маломощными  жилками. Они объединяются в три  морфологические разновидности: 1) единичные  просечки; 2) просечки в форме пучков, ориентированных в одном направлении; 3) просечки сетчатого типа. Наиболее распространена первая разновидность.

    На  Основной залежи наблюдается обычная  для месторождений хризотил-асбеста  зональность рудоносных пород: степень  серпентизации увеличивается от перидотитового ядра в периферии  массива. От лежачего бока залежи к  висячему выделяются: серпентинизированные перидотиты и дуниты, серпентиниты с мелкими ядрами перидотитов  или дунитов, составляющими 5-60% объема породы, серпентиниты.