На территории Бурятии известно несколько сотен проявлений меди различного генезиса. К главным геолого-промышленным типам относятся медно-порфировое оруденение отмечаемое в Центральном районе, медно-колчеданного типа в Северо-Байкальском и медистых песчаников в Муйском районах, а также медно-железорудно-скарнового (медно-баритового) типа в Курбино-Еравнинском районе. Всего в ТБЗ учитываются два месторождения: Гундуйское – медно-баритовое и Холоднинское полиметаллическое.
Наиболее значительные проявления медно-порфирового типа известны на юге Бурятии (Кударинская площадь молибденово-медного оруденения). Они расположены в пределах Западно-Забайкальской части Селенгинского вулкано-плутонического пояса, на северо-восточном продолжении Орхон-Селенгинской зоны Северной Монголии с известным месторождением Эрдэнэтийн-овоо. Здесь, при геологических съемках масштабов 1:200000 и 1:50000 выявлены Кударинское, Гуджиртуйское, Хайцинское и другие рудопроявления. В целом же рассматриваемая территория недостаточно опоискована на молибдено-медное оруденение. На месторождении Эрдэнэтийн-овоо оруденение связано с гранитоидами селенгинского комплекса. Аналогичные гранитоиды (бичурский трехфазный щелочной комплекс) распространены в пределах Кударинской плошади в основном в ее южной части. В северной части площади развиты верхнепермские туфогенно-осадочные породы алентуйской свиты и образования соготинского вулкано-плутонического комплекса.
Кударинское рудопроявление находится в юго-восточной части Республики Бурятия на границе с Читинской областью и в непосредственной близости от границы с Монголией.
Для района Кударинского рудопроявления, как и всего Орхон-Селенгинского вулканического пояса, характерна отчётливо выраженная блоковая структура, определяющаяся тремя господствующими системами разломов: северо-восточного (в т.ч. субширотного), северо-западного и субмеридионального направлений. Эти региональные разрывы контролируют границы разновозрастных геологических формаций, в том числе поля развития рудоконтролирующих интрузий. Участки сочленения и пересечения субширотных и субмеридиональных разломов являются наиболее благоприятными узлами для локализации медно-молибденового оруденения.
Основное поле Кударинского медно-молибденового рудопроявления сложено диоритами, габбро-диоритами ранней фазы бичурского комплекса и слагают довольно крупный (около 10 кв.км) массив сложной формы в центральной части участка. Гранитоиды бичурского комплекса выходят на поверхность по периферии рудного поля в западной, южной и юго-восточной частях участка. В северной части участка породы рудного поля контактируют с породами кровли вдоль зоны разломов северо-западного-субширотного направления. Породы кровли представлены метаморфизованными пирокластами кислого состава с прослоями туфопесчаников, агломератов (гутайская свита), а также гнейсами, кристаллическими сланцами, амфиболитами рифея-раннего кембрия. В центральной части участка, в местах пересечения основных разрывов субширотного направления с Центральным субмеридиональным разломом, диориты и габбро-диориты ранней фазы прорываются порфировидными разностями плагиогранитов, гранодиоритов, сиенито-диоритов. К наиболее молодым, пострудным образованиям относятся дайки кварцевых порфиров, гранит-аплитов, фельзит-порфиров. В зонах закалки отмечаются также дацитовые и риолит-дацитовые порфиры, слагающие небольшие некки, силы, дайки.
Общая структура рудопроявления определяется ориентировкой трёх основных систем разрывных нарушений, которые контролируют локализацию рудовмещающих штокообразных тел плагиогранитов, их морфологию, размещение кварц-сульфидных прожилков, формирующих штокверк, а также дайковые образования. В узлах пересечения этих структур локализуются Северный и Южный штокверки Кударинского рудопроявления (рис.1).
Породы в пределах штоков сильно изменены: прокварцованы, альбитизированы, участками калишпатизированы, биотитизированы и в значительной степени серицитизированы, грейзенизированы. Интенсивно проявлена разрывная тектоника, в результате которой отдельные участки (микроблоки) штоков эродированы. Наименее эродирован и в большей степени изучен Северный шток, он же является основным телом, вмещающим наиболее насыщенный рудный штокверк Кударинского проявления.
Положение медно-молибденовых штокверков, также как и вмещающих их штокообразных тел, определяется их локализацией на пересечении Центральной зоны разломов с Северной и Южной зонами (граф.прил.3). Большое значение имеют также разрывы северо-восточного направления, которые контролируют выходы минерализованных пород на поверхность.
В пределах Северного штокверка (рис. 2) пройдено три линии канав, которые пересекают его с севера на юг в центральной, юго-западной и юго-восточной частях, а также 4 скважины (№ 39, 34, 40, 41), расположенные в одном центральном профиле. В плане он имеет изогнутые округлые очертания, несколько удлинённые в северо-восточном направлении. Размеры штокверка – 1300х800м. Широко распространены слабо минерализованные прожилки кварца во вмещающих диоритах. Прожилково-вкрапленная минерализация рудного штокверка приурочена к гидротермально-изменённым порфировидным плагиогранитам и гранодиоритам. Оруденелый кварц образует сложно-разветвлённую насыщенную сеть жил и прожилков, слагая до 25-30% массы его пород.
Распределение оруденения в штокверке носит неравномерный, но непрерывный характер. По мере удаления от центра к краевым частям штокверка, степень тектонической и гидротермальной проработки вмещающих пород снижается, затухает и интенсивность минерализации, что выражается в более слабом окварцевании пород и, преимущественно, прожилковом характере оруденения.
Прожилково-вкрапленная минерализация представлена, главным образом, вторичными окисленными, реже смешанными, частично выщелоченными рудами. Главными рудными минералами являются: гидроокислы железа (лимонит), малахит, азурит, пирит, халькопирит.
Вертикальная изменчивость оруденения в центральной части Северного штокверка выражена слабо.
В пределах недостаточно изученного Южного штока канавами №213 и №214 изучена незначительная часть штокверка в его северной экзо- и эндоконтактовой частях. Оруденелые породы представляют собой интенсивно прокварцованные, альбитизированные, серицитизированные разности порфировидных гранодиоритов, плагиогранитов, включающие многочисленные обломки (микроксенолиты) андезитов, роговиков и габброидов. Они имеют облик неравномерно обломочной брекчии, сцементированной прожилковым кварцем с сульфидной минерализацией. Оруденелые породы прослеживаются в виде неширокой полосы (150-200м), окаймляющей штокверк в его северной эндоконтактовой части. Минерализация представлена окисленными вторичными и смешанными рудами прожилкового типа. Основными рудными минералами являются малахит, азурит, пирит, и халькопирит.
Медно-молибденовое оруденение Кударинского проявления представлено первичными и вторичными бедными прожилково-вкрапленными рудами, которые распространены, в основном, в центральной части Северного рудного штокверка. По периферии рудных штокверков в пределах основных рудоконтролирующих структур и первичных ореолов рассеяния отмечаются слабо минерализованные породы с преимущественно прожилковым характером оруденения.
Главными рудными минералами зоны первичных руд являются: пирит (1-3%), халькопирит (1-2%), ильменит (до 1%), рутил (до 1%), реже встречаются магнетит, гематит, халькозин, борнит, ковеллин, сфалерит, галенит, молибденит. В числе нерудных минералов главные – кварц, полевой шпат и серицит, составляющие до 90-95% массы руды.
Сопутствующими полезными компонентами руды являются серебро и золото, с целью изучения которых было проанализировано свыше 700 бороздовых и керновых проб спектральным и спектрозолотометрическим методами. По данным анализов были выявлены содержания серебра до 1 г/т, золота лишь в двух пробах – 0,05-0,1г/т. В подавляющем большинстве (95%) случаев оно было в концентрациях ниже порога чувствительности методики анализа – 0,003г/т.
На концентрационном столе были отмыты 20 «хвостов» керновых проб (каждая 5-я проба) по скважине №39 и частично по скважине №40, при высоком извлечении концентрата, равном 95%. Шлихи были детально изучены на предмет свободного самородного золота и минерального состава рудного вещества зоны гипергенеза, а также первичных сульфидных руд.
В концентратах минералогическим анализом свободное самородное золото не было зафиксировано. С целью изучения поведения золота в зоне гипергенеза, концентраты сульфидных руд были разделены на 2 фракции – магнитную и сульфидную. В них, а также в лёгкой фракции было проанализировано золото с чувствительностью 0,02г/т золота (установка «Сатурн»).
В результате анализа и обработки данных минералогического, химического и геолого-геохимического изучения поведения золота в рудах довольно чётко и определённо выделяются четыре гипсометрически выраженные зоны гипергенеза (сверху-вниз): выщелачивания, окисления, цементации и первичные сульфидные руды.
Зона выщелачивания отчетливо выражена почти полным разложением первичных сульфидных минералов (пирита, молибденита, халькопирита) и развитием по ним устойчивых вторичных минералов – лимонита, азурита, малахита, реже ковеллина. Магнетит в силу большей устойчивости относительно преобладает в составе шлиха (до 74%). Мощность зоны на разрезе колеблется от 18 до 50м, выше горизонта 850м. В магнитных и сульфидных фракциях содержание золота близкое и составляет 0,05-0,34г/т золота.
Зона окисления характеризуется резким возрастанием в составе шлиха весовых концентраций пирита (в среднем 40%), халькопирита (14%) по сравнению с предыдущей зоной выщелачивания. Для магнетита снижается и приходит в норму соотношение первичных рудных минералов. Возрастают доли вторичных минералов меди от знаковых до весовых количеств: ковеллин – 2,2%, азурит – 0,23%, малахит – 0,2%. Отмечается в знаках молибденит и борнит. Нижняя граница частично окисленных руд находится на горизонте 760м; мощность горизонта окисленных руд составляет 90м. Содержания золота в разделённых фракциях шлихов близкие и являются самыми низкими для разреза 0,03-0,1г/т золота, что в 2-6 раза меньше, чем в зоне выщелачивания.
Верхняя граница зоны цементации определяется нижней границей распространения вторичных минералов меди. Она же является верхним уровнем грунтовых вод, ниже этой границы отмечается молибденит в весовых концентрациях. Соотношение первичных рудных минералов носит переменчивый характер, вследствие чего нижняя граница зоны цементации золота проводится условно на горизонте 710м. В магнитных и сульфидных фракциях содержания золота одного порядка и достигают 1,1-1,79г/т, что в 20-60 раз выше, чем в зоне активного окисления. Такие концентрации золота оцениваются как рядовые (фоновые) для зоны цементации. Поэтому в пределах её возможны богатые рудные выборки, «бананцы» с высокими содержаниями золота.
По предварительной оценке Республика Бурятия обладает значительными ресурсами нового для России медно-порфирового типа руд, которые составляют более 10 млн.т. меди по категориям Р1+Р2 только для Кударинской площади.
Оценка Кударинской площади предполагает достаточную надежность ресурсов, хотя ни по одному из объектов они не апробированы. В случае их подтверждения, уже через несколько лет Бурятский регион сможет существенно укрепить минерально-сырьевую базу медной промышленности.
Кударинское рудопроявление приурочено к штоку гранитоидов бичурского комплекса, в апикальной части которого частично оконтурены два рудоносных штокверка – Северный (0,65х0,35км) и Южный (1,8х1,0км). В пределах проявления проведены поисковые работы, направленные на определение параметров рудных штокверков; на профилях через 400-600 м пройдены магистральные канавы и поисковые скважины. Буровыми скважинами оруденение при сохранении качественных и количественных параметров прослежено до глубины 288 м. Первичные руды халькопиритовые, вкрапленные и прожилково-вкрапленные, среднее содержание меди 0,3 %, молибдена 0,01 %. Полученные результаты служат основанием для оценки прогнозных ресурсов рудопроявления категории Р1 и Р2. Прогнозные ресурсы Р1 Кударинского рудопроявления суммарно оцениваются: меди – 3087 тыс.т, молибдена – 52 тыс.т.
Ценность медно-порфировых месторождений во многом зависит от содержаний благородных металлов. По ряду месторождений сравнительно низкие содержания меди в рудах (0,4-0,6 %) компенсируется тем, что на каждую тонну запасов этого металла в недрах приходится от 100 до 200 г золота. Исходя из этих экспертных оценок прогнозные ресурсы золота по категории Р1 составят 463 т.
Руды месторождений молибден-медно-порфирового типа обладают средними содержаниями рения в молибдените и варьируют из известных определений от 200 до 800 г/т при большей распространенности повышенных концентраций. Исходя из этого прогнозные ресурсы рения в рудах Кударинского проявления по категории Р1 составят – 26 т. Прогнозные ресурсы Р2 Кударинского рудопроявления суммарно оцениваются: меди – 9000 тыс.т, молибдена – 300 тыс.т, золота – 2650 т, рения – 150 т.
При становлении системы оценок учета прогнозных ресурсов было показано (В.А. Перваго), что достоверность оценок ресурсов разных категорий заведомо различна. На основе статистического анализа (А.И.Кривцов) были предложены так называемые коэффициенты перевода прогнозных ресурсов в условные запасы категории С2, основанные на том, что в ряду категорий прогнозных ресурсов вероятность получения запасов растет от Р3 к Р1.
При вероятности получения в этом ряду прогнозных ресурсов последующей категории из предшествующей запасы в условной категории С2 (УЗ) и их соотношение с объемом прогнозных ресурсов определяются из выражения:
УЗ = 0,125 (Р3 + 2Р2 + 4Р1)
Таким образом условные запасы меди, которые могут быть получены по категории С2 составят:
(УЗ)С2 = 0,125(2 x 9000 + 4 x 3087) = 3794 тыс. т.
В заключении хочется еще добавить. В ведущих медедобывающих странах значительная часть (около 20-30 %) меди извлекается из руд медно-порфировых месторождений с применением гидрометаллургических методов. Известны эффективно работающие технологические схемы получения меди методом выщелачивания и электролиза (SX/EW) в США, Чили, Монголии и ряде других стран. Климат районов добычи меди в США, а также района чилийских месторождений, где действуют такие схемы, значительно мягче магаданского, чукотского и даже уральского и более приспособлен для реализации гидрометаллургических способов добычи. Наиболее близкая по условиям система SX/EW реализована на месторождении Эрдэнэтийн-овоо (Монголия), где с ее помощью перерабатываются отвалы окисленных и смешанных руд.