Разведка велась в основном шурфами глубиной до 3 метров по сети 20×20 м. всего в каменистой земле пустыни было пробито 1100 шурфов, позволивших составить металлометрическую карту масштаба 1:25 000 и выделить на ней площади с повышенным содержанием меди. Для подтверждения и увеличения запасов позднее пробурили девять колонковых скважин глубиной 100–150 метров, шесть из которых подтвердили распространение промышленного оруденения на глубину (Разведка Коунрадского штокверкового месторождения).
М. П. Русаков определенно говорит о типе месторождения, с которым он здесь столкнулся, называя его медно-порфировым. Но на Кунар Ате перед ним было не одно месторождение, а целая серия их – это было настоящее рудное поле, в пределах которого было несколько совершенно разнородных типов месторождений. В течение последующих десятилетий их один за другим вводили в эксплуатацию. Таковы были Восточный Коунрад с его штокверком вкрапленных существенно молибденовых руд (Восточный Коунрад) и Саяк (Саяк – земля, находящаяся в стороне).
Рис. 1.3.4. Прибалхашский медеплавильный комбинат. Вид с востока
Рис. 1.5.5. Карьер на Коунрадском месторождении.
Некоторые комментарии. Северо-Коунрадское месторождение руд редких металлов залегает в гранитном массиве, оно представлено крутопадающими кварцево-грейзеновыми жилами средней мощностью около 0.7 метров, протяженностью по простиранию от 10 до нескольких сот метров. Рудные минералы представлены молибденитом, вольфрамитом и висмутином.
В 1931 – 34 годах проводилась систематическая разведка до глубины 650 метров по правильной сети со средней площадью одна скважина на 10 000 м2. Геолог Николай Григорьевич Сергиев собрал у местных казахов точные сведения об описанных В. Пазухиным древних копях и назвал их Саяк. По его инициативе в 1930 году для проверки собранных данных И. С. Гапановичем было проведено бурение.
В 1936 году Н. И. Наковник (петрограф, но не разведчик) не смог по материалам проведенного бурения оценить истинные размеры минерализации в скарново-рудном поле Саяк-I, считая, что запасы не превысят 50 тысяч тонн меди (по сегодняшним оценкам они составляют 250–400 миллионов тонн). На фоне разведанного в то время Коныратского миллиона тонн запасов это выглядело невзрачно. Но времена меняются и в 1939, когда Балхашскому комбинату потребовалось использовать магнетитовый флюс, была произведена переоценка этой части месторождения. Эти работы проводились будущим министром геологии Казахстана А. С. Богатыревым и В. Г. Ли – ныне доктором наук. На Саяке-I они обнаружили кобальт, в котором была острая нужда в первые месяцы Великой Отечественной войны. Организовали оперативную развелку и в 1944 году подсчитанные запасы кобальта составили 18 тонн и, по материалам И. С. Гапановича, 2 миллиона тонн медно-магнетитовой руды. В 1941–1942 годах разведки вел Д. Г. Сапожников. Западнее Саяка-III он выявил небольшое кварцевожильное проявление меди Саяк-IV и кварц-турмалиновое медное рудопроявление Саяк-V.
Рис. 1.3.5. Работы на Саякском рудопроявлении в 30 годы.
Стратиформные месторождения медистых песчаников и сланцев
Месторождения этого типа были крупнейшими поставщиками меди в Европе и с ними связаны перспективы удовлетворения потребностей в меди в ближайшие столетия.
Характерные черты этих месторождений:
Крупные (часто уникальные) размеры;
Простая пластовая форма рудных тел, их значительная протяженность и обычно пологое и неглубокое залегание, позволяющее разрабатывать их открытыми карьерами;
Равномерное распределение рудных компонентов при сравнительно высоких содержаниях металла.
Вмещающие оруденение толщи как правило залегают в зонах смены орогенных (молассовых) комплексов геосинклиналей толщами основания древних платформенных чехлов. Все известные крупные месторождения этого типа залегают в пределах платформ, развивающихся по «алданскому варианту» (Стратиформные месторождения). В этих структурах в краевых и внутренних частях платформ архейско-протерозойского возраста развиваются прогибы, близкие по особенностям к геосинклиналям неогея (протогеосинклинали). Известные месторождения локализуются в краевых зонах этих прогибов.
Отмечаются два максимума образования этих месторождений во времени:
протерозойское время;
средне-верхнепалеозойское время.
Эти периоды совпадают с эпохами стабилизации (кратонизацией) тектонического режима крупных блоков земной коры – образованием древних платформ и эпигерцинских стабильных блоков. К первой возрастной группе относятся Удоканское месторождение в Восточной Сибири, месторождения так называемого медного пояса Замбии и Демократической Республики Конго (Заир: Муфулира, Нчанга, Люашиа, Камбове, Комото и др.). Ко второй возрастной группе относится Джезказганское месторождение в Казахстане, Мансфельд в Германии, Предсудетская моноклиналь в Польше (Попов, Новиков, 1967).
При обсуждении генезиса этих месторождений рассматриваются две группы гипотез:
Осадочное синегентическое накопление руд;
Эпигенетическое (гидротермальное) образование месторождений.
Одним из крупнейших районов развития месторождений этого типа является меденосный пояс Центральной Африки. Он образован полосой пластовых месторождений длиной 160 км и шириной до 50 км, вытянутой в общем направлении на северо-запад. Полоса располагается на территории двух стран – Замбии и Демократической республики Конго. (Медный пояс Африки). Она образована двумя параллельными рядами месторождений, отстоящих друг от друга на 25–30 км. На продолжении ее располагаются медные кобальтовые и урановые месторождения Катанги, ассоциирующиеся с вулканическими центрами. Среднее содержание меди здесь на уровне 2 %, но часто достигает 6 %. Недаром чешские путешественники Ганзелка и Зикмунд, говоря о здешних медных месторождениях, называют их «скандал в Катанге», имея в виду необычно высокие, скандальные содержания металла.
Рис. 1. 3.6. Район расположения меденосных месторождений Замбии.
Месторождения залегают в верхнепротерозойских отложениях, представленных аргиллитами, доломитами, полевошпатовыми кварцитами, смятыми в дугообразные складки. Руды образуют серию выдержанных пластовых тел. Главные рудные минералы – пирит, халькопирит, борнит, халькозин, Большинство рудных тел окислено и выщелочено на глубину 50–60 метров. Рудные минералы зоны окисления представлены малахитом, халькозином, купритом, хризоколлой.
Эксплуатация месторождений Замбии началась в начале XX века, но интенсивные разработки датируются началом 20-х годов того же века. В предвоенные годы в Замбии начало разрабатываться месторождение Роан Антелоп, в годы войны месторождения Нкано и Муфукили. Непосредственно после войны начало интенсивно разрабатываться месторождение Нчанга, а в 60-х годах XX века – Чибулунга. В Демократической республике Конго (ДРК) расположено одно из крупнейших в мире месторождений Тенке Фангарами. Это самое крупное месторождение Африки и одно из крупнейших месторождений в мире по запасам меди. В 2008 году из его руды было произведено 400 тысяч тонн меди. Другие крупные месторождения в ДРК Кинсевере, Фронтиер, Кашиме и Кибамба.
Предполагается, что меденосный пояс Центральной Африки содержит 5 млрд. тонн медной руды. Здесь производится около 90 % меди, добываемой в Африке.
Рис. 1.3.7. Карьер на Нкане, одном из медных месторождений Замбии. На заднем плане – копры шахт и завод по производству черновой меди.
Геология и минералогия этих месторождений рассматривается на примере гигантского Джезказганского месторождения в Казахстане.
Джезказган
В начале 20-х годов ситуация с добычей меди на Урале пришла в полный тупик. Хищническая добыча малахита как легкоплавкой руды на медь прекратилась в связи с отработкой зон окисления. Коренные же колчеданные месторождения характеризовались низкими содержаниями меди, к тому же связанной с тугоплавкими сульфидами. А предстоящая индустриализация требовала большого количество меди. И тогда российские геологи обратились к известному с конца XVIII века рудопроявлению меди, расположенному в самом центре Казахстана – Джезказгану.
Медные руды в районе были известны с доисторических времен. Первое письменное упоминание об этом месторождении находим в «Дневных записках капитана Рычкова в Киргиз-кайсацкой степи в 1773 году». Записки послужили толчком к посылке в район нескольких экспедиций, одна из которых была организована Г. С. Волконским, отцом декабриста С. Волконского. Она подтвердила наличие больших запасов в центральном Казахстане руд меди, свинца и цинка. В честь этого открытия была выпущена медаль из серебристого свинца из Джезказгана с надписью «Европа венчает Россию славой, Азия отверзает ей свои сокровища». В 1846 году екатеринбургский горнопромышленник Н. А. Ушаков начал разведочные работы. Лицензию на разведку и отработку взяла компания Рязановых. Но денег у компании не хватило и в 1909 году она была перекуплена англичанами. Одновременно англо-французские акционеры взяли в аренду на 30 лет у бая Карсакпая участок земли площадью 1420 гектар в урочище Карсакпай для строительства медеплавильного завода. В 1914 году был заложен первый фундамент заводских сооружений, построили плавильный цех, но после Февральской революции иностранцы покинули завод.
