Геология и гидрогеология месторождения

В геологическом строении месторождения принимают участки осадочной породы, метаморфизованные эффузивно–осадочные и изверженные образования: Оболинский, Михайловский, Курский свит, прорываемые дайками основных пород.

Вскрышные породы представлены (сверху вниз) четвертичными бурными суглинками средней мощностью 23 м «писчим» мелом и слюдистым мергелем средней мощностью 46 м, песками средней мощностью 32 м, юрскими и девонскими песчано–глинистыми отложениями средней мощностью 8 м. Средняя мощность нерудной толщины 106 м, с колебаниями в пределах от 80 до 130 м.

Под осадочной толщей повсеместно залегают кристаллические метаморфические породы докембрия, имеющие очень сложное строение. Докембрийские породы имеют сложноскладчатый характер и представлены метаморфической эффузивно–осадочной подстилающей толщей, толщей железистых кварцитов и известково–сланцевой толщей.

Вся толща местами прорвана магматическими породами. Продуктивная толща представлена бедными рудами железистых кварцитов.

Верхняя часть железистых кварцитов в зоне выветривания обогащена и в основном представлена залежами богатых магнетито–мартитовых и гематитовых руд. На данный момент запасы богатых руд Лебединского месторождения отработаны.

Под богатыми рудами залегает толща магнетитовых железистых кварцитов с содержанием магнитного железа 26,5%, железа общего 33,5%. Железистые кварциты представляют собой микрокристаллические метаморфические образования первичного осадочного происхождения. Характерная для них форма залегания – многопластовая толща.

Железистые кварциты залегают крутонаклонно (местами вертикально) и уходят на значительную глубину до 1 – 2 и даже 5 км.

Железистые кварциты Лебединского месторождения по минеральному составу и минералогическим свойствам разделяются на три класса:

1. Окисленные железистые кварциты.

2. Полуокисленные железистые кварциты.

3. Не окисленные железистые кварциты.

К классу окисленных железистых кварцитов относятся руды, у которых FеО магнетитового не более 6%. Мощность окисленных кварцитов колеблется
от 0 до 42 м, средняя до 8 м. Ниже этой зоны расположена зона полу окисленных кварцитов. К ним относятся кварциты, которые содержат FеО магнетитового от 6 до 12%. Мощность этой подзоны колеблется от 0 до 35 м, средняя 9 м.

Ниже подзоны полуокисленных железистых кварцитов на глубине
от 1 до 30 м наблюдается очень слабая мартитизация магнетита, но по технологическим свойствам они не отличаются от не окисленных кварцитов. Руды Лебединского месторождения отличаются простым минералогическим составом. Минералогические типы железистых кварцитов по содержанию железа отличаются друг от друга незначительно. Главными железосодержащими минералами в кварцитах является магнетит и гематит (железная слюда).

Из шлакообразующих окислов в железистых кварцитах присутствует в очень больших количествах кремнезем (SiO₂ около 42%), в незначительных – окись магния, кальция, глинозем и щелочи, содержания флюсовых компонентов (окиси кальция и магния) – около 2 – 2,5 %. Легирующие металлы (ванадий, титан, марганец, никель и др.) представлены в ничтожных количествах.

Вредные примеси: фосфор и сера представлены соответственно 0,2 и 0,1 %. Руды крупнокусковатые.

Объемная масса (объемный вес) окисленных железистых кварцитов равна
3,2 т/м³, полуокисленных – 3,27 т/м³, неокисленных – 3,47 т/м³.

Влажность кварцитов, выдаваемых из карьера равна 3%.

Коэффициент крепости по шкале профессора М.М. Протодьяконова: окисленных – 4 – 8; полуокисленных – 8 – 12; неокисленных – 12 – 16; сланцев – 4 – 12; кварцитопесчаников – 6 – 16.

Средняя объемная масса осадочных пород – 1,9 т/м³, сланцев – 2,8 т/м³, кварцитопесчаников – 2,4 т/м³.