Войти
Распространение месторождений MVT по всему миру, (красный), обломочные отложения- размещенные (зеленый) и неклассифицированные (синий) месторождения свинца-цинка. Источник: USGS Месторождения свинцово-цинковых руд, содержащие карбонаты, представляют собой важные и очень ценные концентрации свинца и сульфида цинка руд, находящихся в карбонатные (известняк, мергель, доломит ) образования, имеющие общее генетическое происхождение.
Эти рудные тела варьируются от 0,5 миллиона тонн содержащейся руды до 20 миллионов тонн или более и имеют содержание от 4% комбинированного свинца и цинка до более 14% свинца и цинка. Эти рудные тела, как правило, представляют собой компактные, довольно однородные пробкообразные или трубчатые замены их вмещающих карбонатных толщ и, как таковые, могут быть чрезвычайно прибыльными рудники.
Эта классификация рудных месторождений также известна как Миссисипи Рудные месторождения Valley Type или MVT после ряда таких месторождений вдоль реки Миссисипи в США, где такие руды были впервые обнаружены; к ним относятся знаменитый Юго-Восточный Ведущий округ Миссури юго-востока Миссури, а также месторождения на северо-востоке Айовы, юго-западе Висконсин и северо-западе Иллинойс.
Аналогичным образом карбонатные свинцово-цинковые руды ирландского типа, примером которых является шахта Лишин в графстве Типперэри, образуются аналогичным образом.
Конечный источник минерализующих флюидов в месторождениях МВТ неизвестен. Рудные флюиды месторождений MVT обычно имеют низкую температуру (100 ° C-150 ° C) и имеют состав базальных рассолов (10-30 мас.% Эквивалента NaCl) с pH 4,5-5 (забуферены карбонатами хозяина). Этот гидротермальный флюид может содержать или не содержать серу, необходимую для образования сульфидных минералов. Подвижные углеводороды, возможно, сыграли роль в доставке восстановленной серы в определенные системы MVT, в то время как метан и другие органические вещества могут потенциально уменьшить сульфат, переносимый кислой жидкостью. Предполагается, что рудный флюид образован обломочными толщами красного слоя (потенциальный источник металла), которые содержат эвапориты (потенциальный источник серы).
Были предложены два возможных механизма транспортировки металлосодержащего рудного флюида. Первый связан с уплотнением наносов в бассейнах с быстрым оседанием. Минерализующие жидкости в бассейне попадают в отдельные водоносные горизонты с избыточным давлением и эпизодически и быстро уходят. Второй механизм транспортировки жидкости - это гравитационный поток жидкости с топографическим приводом. Это происходит во время поднятия, которое обычно связано с орогенным событием. Один край впадины приподнимается во время образования складчатого выступа и пояса надвигов, а бассейновые флюиды мигрируют вбок от фронта деформации, когда впадина поднимается. Миграция флюидов через глубокие части бассейна может привести к накоплению металлов и серы, содержащихся в бассейне.
Ловушка для содержащих карбонаты сульфидов свинца и цинка представляет собой химическую реакцию, которая происходит в результате концентрации серы, часто углеводородов, а также цинка и свинца, которые поглощаются углеводородами.. Углеводороды могут либо вытекать из зоны разлома, либо складываться, оставляя штокверк из слабоминерализованных карбонатно-сульфидных жил, или могут разлагаться посредством пиролиза на месте с образованием битумов.
Как только углеводороды будут преобразованные в битум, их способность хелатировать ионы металлов и серу снижается, в результате чего эти элементы вытесняются в жидкость, которая насыщается цинком, свинцом, железом и серой. Таким образом образуются сульфидные минералы, такие как галенит, сфалерит, марказит и пирит.
Обычно отложения MVT образуются в результате сочетания пиролиза углеводородов с высвобождением ионов цинка-свинца и серы с образованием кислого раствора, который растворяет карбонатные образования хозяина и заменяет их массивными скоплениями сульфидов. Это также может включать морфологию штокверков, размещенных в разломах, массовые замены таблиц и т. Д.
Пористые известняки могут образовывать вкрапленные руды, однако большинство месторождений МВТ представляют собой массивные сульфиды с ножевидными границами между карбонатной и сульфидной минералогиями.
Рудные минералы в карбонатных месторождениях обычно представляют собой сульфид свинца, галенит и сульфид цинка сфалерит. Эквиваленты выветривания образуют англезит, церуссит, смитсонит, гидроцинкит, а также вторичный галенит и сфалерит в зоне супергенной.
Залежи MVT и ирландского типа обычно связаны с изменением «доломитового фронта», которое проявляется в виде желто-кремовой размывки доломита (карбонат кальция-магния) внутри кальцито-арагонитовых ассоциаций неизмененных карбонатных формаций.
Большинство рудных тел в значительной степени сульфидны, и большинство из них имеют очень низкое содержание железа, с содержанием пирита - марказита, как правило, ниже 30% от массы сульфидов. Благодаря этому свинцово-цинковые отложения MVT особенно легко обрабатывать с металлургической точки зрения. Однако некоторые месторождения МВТ могут быть очень богатыми железом, а некоторые зоны замещения сульфидов и гидротермальных изменений вообще не связаны со свинцово-цинковыми отложениями, что приводит к массивным скоплениям пирита-марказита, которые по существу бесполезны.
Иногда наблюдается ассоциация с кварцем прожилками и коллоформным кремнеземом, однако силикатные жильные минералы часто встречаются редко.
Важность и синергизм между «фарватерами» источника углеводородов, транспортными ловушками и свинцово-цинковыми месторождениями MVT и ирландского типа были известны уже несколько десятилетий. Часто перспективность конкретных карбонатных формаций для свинцово-цинковых месторождений такого рода сначала определяется исследователями-нефтяниками путем колонкового бурения.
Эта концепция когенерации углеводородов и рассолов-предшественников с помощью одного и того же процесса позволяет многим исследователям свинцово-цинковых пластов использовать модели углеводородных бассейнов, чтобы предсказать, может ли карбонатная толща содержать минерализацию MVT или ирландского типа.
Разведка месторождений MVT относительно сложна в теории и проста на практике. На этапе выбора участка следует обращать внимание на природу карбонатных толщ, особенно если в нефтяных разведочных скважинах выявлено изменение «доломитового фронта», которое обычно связано со свинцово-цинковой минерализацией.
После этого следует уделять внимание отбору цветочных фаций любых рифовых карбонатов, образованных из скоплений коралловых рифов. Фации карбонатной толщи имеют решающее значение, так как они в основном контролируются разломами, которые являются конечной целью разведки. Переход между рифом и обратным рифом является «золотым пятном», и поэтому, в зависимости от возраста карбонатной толщи, знание кораллов палеонтологии считается важным.
Наконец, после того, как бассейновая модель карбонатной толщи сформулирована и основные разломы окраины бассейна примерно определены, часто выполняется гравиметрическая съемка, которая является единственной геофизический метод, позволяющий непосредственно обнаруживать месторождения МВТ. Гравиметрические исследования направлены на обнаружение значительных скоплений свинца и цинка из-за их большей плотности по сравнению с окружающими вмещающими породами.
Наконец, «острая цель» программы разведки - это последовательное бурение всех без исключения гравитационных целей без какого-либо предпочтения или предубеждения в отношении силы или амплитуды какой-либо аномалии. Хорошо известно, что незамысловатые и простые методы шаблонного бурения обнаружили залежи MVT, пропущенные более избирательными исследователями, например, месторождения на шельфе Леннарда в Западной Австралии были обнаружены на второй последней скважине обширной программы бурения.
Подобные типы отложений могут встречаться в рассеченных и деформированных карбонатных поясах, где сульфиды цинка-свинца размещены в месте контакта карбонатов с силикокластическими отложениями. Примеры включают цинк-свинцовые месторождения бассейна Дхарвар, Индия, где сульфиды находятся в сдвиговых пластах в доломитовых толщах.
