На Риддер-Сокольном месторождении выделяются две антиклинальные складки север-северо-западного простирания: Риддер-Сокольная и Крюковская. К северу антиклинали соединяются, а прогиб между ними имеет форму клина. Падение крыльев складок пологое (8-20⁰). Антиклинали выделяются по кровле пород Крюковской свиты.

Пликативные деформации усиливаются разрывными нарушениями северо-северо-западного направления, которые обуславливают горстантиклинальную структуру: Восточный сброс, сброс шх. Николаевской, сброс скв. 50-53, сброс скв. 153-158, Западный, 1-й, 2-й, 3-й Быструшинские сбросы, Юго-Заводской. Все сбросы четко фиксируются на верхних горизонтах по несогласному залеганию пород (туфов Ильинской свиты, алевропелитов Крюковской). С глубиной четкость их проявления существенно уменьшается вследствие выполаживания и разветвления в однородных породах.

Сброс скв. 50-53 прослежен на протяжении 3 км и на глубину около 400 м. Располагается он в западном крыле Риддер-Сокольной горст-антиклинали и падение его согласное с падением пород. Угол падения 60-70⁰ на верхних горизонтах с глубиной выхолаживаются до 40-45⁰, простирание 310-330⁰. Вертикальное смещение по нему примерно 90 м. Сброс выражен в виде одной или нескольких (2-3) трещин или зонами дробления мощностью до 1-2 м. Полости трещин выполнены глинкой трения, местами кальцитом, кварцем белого цвета, часто эти минералы образуют жилу со сложным взаимным прорастанием.

В северной части месторождения сброс разветвляется. Одна из ветвей разделяет Риддерскую и 2 Риддерскую залежи, а вторая с многочисленными трещинами оперения идет по прослою серицито-кварцевых пород в лежащем боку Риддерской залежи, что обусловило секущее контакты серицито-кварцевых пород с микрокварцитами.

Сброс шахты Николаевской располагается в восточном крыле Риддер-Сокольной горст-антиклинали. По простиранию он прослежен на 1,5 км, амплитуда смещения 12-40 м; падение на восток 60-65⁰, на глубине выполаживается до 40⁰, простирание в северной части 340-345⁰.

Сброс скв. 153-158 установлен по несогласию в залегании пород в разрезе скважин, определивших его название и скважинами 336 и 785. Сброс пересечен на 11 горизонте квершлагом на Северо-Восточную залежь, где он проявляется зоной дробления и рассланцевания кремнистых алевропелитов. Азимут простирания 300-320⁰, падение на запад 50-55⁰. Амплитуда смещения оценивается до 70 м, но достоверных данных нет.

Сброс Западный, расположенный в западном крыле 2 Юго-Западной залежи, проявляется несколькими субпараллельными трещинами, две из них выделяются лучше других. Падение их на запад под углом 50-60⁰, простирание 310-350⁰. По простиранию сброс прослежен до 500 м, по падению 300-350⁰. К сбросу приурочено широкое развитие эксплозивных (эруптивных) брекчий, особенно в южной части. По характеру проявления и минерального выполнения трещин Западный сброс аналогичен сбросу скв. 50-53.

1-й Быструшинский сброс вскрыт разведочными выработками на 11,13,14,16 горизонтах и прослежен по простиранию до 200 м, по падению около 150 м. Азимут простирания 330⁰, падение на северо-восток 45-50⁰. Полость сброса выполнена глинкой трения и обломками пород. Падение его согласное с крылом очень пологой Быструшинской антиклинали. Смещение, установленное по несогласию в залегании пород Ильинской свиты, достигает 25-30 м. На площади Быструшинской залежи вскрыты еще 2-й и 3-й Быструшинские сбросы северо-западного простирания, падение на северо-восток под углом 50-40⁰. Амплитуда смещения ориентировочно определена в 10-15 м.

Восточный сброс проходит в ядре Крюковской антиклинали. Установлен по неувязке пород в разрезе и отмечен по скважинам пересекшим зону дробления. Простирание сброса северо-западное, падение на северо-восток 60-65⁰.

Вышеперечисленные сбросы не являются глубинными разломами и если связаны с глубинными структурами, то только косвенным образом, поскольку входят как элементы в структуру блоковых складок.

На месторождении вскрыты тектонические трещины, выполненные миндалекаменными порфиритами, эксплозивными (эруптивными) брекчиями, жильным материалом с сульфидными минералами: (сбросы; Поперечный, шх. Южной, скв. 107). Эти сбросы дорудного заложения и сложной системой трещин вероятно связаны с глубинными каналами. Выделяются тектонические нарушения субширотного простирания, вмещающие дайки диабазов. На формирование структур месторождения влияния они не оказывали.

В северной части месторождение ограничивается Северным надвигом. Плоскость сместителя его образует слабо-волнистую поверхность, падающую в северо-западном направлении под углом 25-40⁰. Нарушение выражено зоной милонитизированных и брекчированных пород и глинкой трения мощностью 1-4 м. Сбросы северо-западного простирания делят Риддер-Сокольную горст-антиклиналь на блоки: центральный, западный и восточный.

В центральном блоке, ограниченным сбросами шх. Николаевской и скв. 50-53, располагаются залежи: Заводская, Риддерская, Глубокая, Центральная, Победа; в восточном - к востоку от сброса шх. Николаевской - залежи: Новая, Северо-восточная, 2-я Северо-восточная, Белкина, Перспективная. В западном блоке - к западу от сброса скв. 50-53 - известны залежи 2-я Риддерская, 1,2,3 Юго-Западные и Быструшинская. В восточном фланге месторождения залегают залежи Крюковская и Дальняя.

Условия локализации руд

Оруденение Риддер-Сокольного месторождения локализуются на четырех стратиграфических уровнях. Первый приурочен к верхней части крюковской свиты, на так называемом "критическом" горизонте, в местах широкого развития микрокварцитов, серицитовых кварцитов. Состав руд преимущественно полиметаллический с высоким содержанием золота и серебра. Ниже по разрезу, на границе Крюковской и Лениногорской свит концентрируется второй уровень оруденения, представленный медными, медно-цинковыми рудами (залежи Центральная, Риддерская, Победа).

В северной части и в северо-восточном фланге месторождения скважинами вскрыты руды третьего уровня оруденения, располагающиеся в средней части Лениногорской свиты, на контакте толщи вулканомиктовых гравелитов с лавами липаритовых порфиров и туфогенных гравелитов. Здесь по составу преобладает существенно цинковый тип оруденения, выделяются также медные, медно-цинковые, свинцово-цинковые руды.

Четвертый уровень оруденения располагается в песчано-сланцевой толще нижнего девона и на контакте ее с породами лениногорской свиты и в породах метаморфической толщи. Тип оруденения, в основном, прожилковый, реже вкрапленный, гнездовый. По составу выделяются следующие разновидности: полиметаллические, медно-цинковые, свинцово-цинковые. Форма рудных тел сложная условно пластообразная.

Все месторождение состоит из комбинации генетически различных типов оруденения в разнотипных структурах, представляющих сочетание согласных и секущих форм. Характер локализации руд указывает на то, что отложение их происходило в закрытых тектонических структурах. Наиболее развиты межпластовые нарушения и отслоения, сетчатые и субпараллельные системы трещин и комбинированные формы. В особый генетический тип выделяются гидротермально-осадочные руды в алевропелитах.

Межпластовые нарушения и отслоения проявлены на всей площади месторождения на границе микрокварцитов и покрывающих их алевропелитов крюковской свиты, "критический горизонт" по Н.Н. Куреку. В этом горизонте сконцентрирована большая часть руд свинцово-цинкового состава. Широко развиты здесь кварц-баритовые, барит-кварцевые породы, образующие купола и пластовые залежи.

На площади Риддерской залежи в этом структурном горизонте залегает тело массивных полиметаллических руд, окаймленное доломитовыми серицитолитами. Сетчатые жильные системы развиты в слоистых хрупких микрокварцитах с прослоями серицитизированных разностей. Пространственное положение жил в этой структуре разнообразно: крутопадающие, почти перпендикулярные к слоистости микрокварцитов; согласные с ней и секущие под различными углами и азимутами направлений. Наибольшее развитие эти системы получили под кварц-баритовыми куполами с постепенным переходом от одних к другим.

Субпараллельные жильные системы тесно связаны с сетчатыми, сменяя их по мере удаления на глубину. На участке Центральной залежи, на горизонте медно-цинкового оруденения, эта жильная система имеет самостоятельное развитие.

В целом на месторождении все описанные структурные системы взаимосвязаны и комбинация их определяет в целом медузообразную форму крупных рудных тел.

На месторождении вскрыт и изучен своеобразный генетический и структурный тип оруденения - слоистые руды в алевропелитах крюковской свиты. Располагаются они на участке 2-й Риддерской залежи. Слои полиметаллической руды залегают согласно со слоистостью алевропелитов, переслаиваясь с ними. Мощность рудных слоев от первых метров до сантиметров. Генетически эти руды являются гидротермально-осадочными синхронными с осадконакоплением. Мощность рудоносного горизонта достигает 20 м.

Описанные рудовмещающих систем выявлены и изучены в горных выработках первого и второго уровня оруденения.

Оруденение третьего и четвертого горизонта вскрыто скважинами. Рудные тела, содержащие запасы руды и металлов, залегают субсогласно с вмещающими породами в зонах повышенного рассланцевания. Внутреннее строение их сложное, представленное гнездово-штокверковыми зонами, в которых разноориентированные рудные прожилки, гнезда и вкрапленность сгущаются до промышленной концентрации. Поэтому форма рудных тел и структурные типы являются условными.

Генезис месторождения

Взгляды на генезис месторождения изложены в многочисленных работах и сводятся в основном к двум положениям.

Одна группа исследователей – П.П. Буров, Н.Н. Курек (1939г.), К.Ф. Ермолаев (1957г.) и другие, с небольшими вариантами связывают образование руд месторождения с дериватами Змеиногорского интрузивного комплекса – кварцевыми альбитофирами.

Вторая группа – Вейц Б.И., Левоник (1945г.), Щерба Г.Н. (1968г.), Покровская И.В., Ковриго О.А. (1970г.), Чепрасов Б.Л. (1972г.) и другие, образование руд увязывает с очагами девонского вулканизма. Этой точки зрения в настоящее время придерживается большинство геологов.

По имеющимся данным месторождение сформировалось в три этапа, разделенных на ряд стадий.

Отложение девонских пород в районе началось в результате вулканических извержений центрального и трещинного типов; накапливались лавы, лавобрекчии туфов и туффитов в морских условиях. Каледонское основание, разбитое на отдельные блоки, неравномерно погружалось. Смещение отдельных блоков по субмеридиональным разломам обусловило появление конседиментационных флексурных изгибов, неравномерное накопление осадков, подводные оползни, размыв отложений и т.д. В начале Крюковского времени в центральной части месторождения формируется мощная толща кремнистых пород, к востоку и югу она фационально замещается кислыми эффузивами, на западе – алевропелитами, на севере развивается островное сооружение. Отложение кремнистых осадков завершается формированием двух блоков Центрального и Западного. На северо-западном фланге в понижениях ложа накапливаются темно-серые, богатые органическим веществом алевропелиты и слоистые гидротермально-осадочные руды (2-я Риддерская залежь). Накопление слоистых руд связано с поступлением металлоносных растворов из вулканического очага непосредственно на дно моря в илистые осадки, где вследствии коагуляции образовались обогащенные сульфидами слойки. Отложению сульфидов способствовала щелочная, слабо восстановительная среда морской воды и повышенное количество органики.

Затухание вулканической деятельности совпадает с последующим погружением участка, что фиксируется широким распространением алевропелитов, которые перекрывают микрокварциты и вулканогенные породы Крюковской подсвиты. Под толщей алевропелитов продолжали циркулировать рудоносные растворы и отлагались руды в полостях отслоения.

В Ильинское время деятельность вулканов характеризуется продуктами среднего состава, сложившиеся структуры не претерпевают каких-либо изменений. Туфы, туффиты Ильинской подсвиты отлагались в водной среде в спокойной обстановке, о чем свидетельствуют выдержанные слои отложений, вулканогенные отложения ильинского времени перекрываются однородными известковистыми алевропелитами Сокольной свиты, в верхах которой встречаются прослои лавобрекчий, песчаников, что говорит о возобновлении вулканизма, сопровождающегося колебаниями дна моря.

К началу живета вулканическая деятельность усиливается, осадки становятся в основном вулканогенными. С живетским вулканизмом связано возникновение тектонических движений. Тектоника носит унаследованный характер, продолжают развиваться конседиментационные структуры, заложенные в эйффеле.

Возникшие движения по древним тектоническим швам обусловили разрывные деформации, трещины скола и растяжения. Развитие разрывных нарушений вызвали поступление рудоносных растворов.

В приоткрывшихся трещинах отлагаются медные руды, затем медно-цинковые руды. В жестких структурах трещины проникают в верхние горизонты, что приводит к смешиванию глубинных и богатых кислородом поверхностных вод; это обусловило начало новой баритополиметаллической стадии.

После формирования медных и баритополиметаллических руд наступил период покоя и перерыв в рудоотложении. Последовавшие новые тектонические импульсы сопровождались внедрением своеобразных эруптивных брекчий. С этими импульсами связано поступление щелочных, богатых калием и магнием гидротерм, которые вызвали растворение и переотложение рудного материала. Образовались богатые фенгитом сульфидно-серицитоввые руды. После сульфидно-серицитовой стадии на месторождении отмечается незначительное переотложение сульфидов в виде редких и мелких прожилков и гнезд в поздних кварцевых жилах и внедрение диабазовых даек.

Наличие на месторождении седиментных полиметаллических руд позволяет отнести начало их отложения к эйфелю. Завершение процессов рудоотложения, внедрение брекчий условно может быть датировано карбоном, с учетом определения абсолютного возраста (255-265 млн. лет) по серицитолитам, формирование которых завершалось в третьем этапе. Согласно данным по изотопному составу свинца (Шилов и др. 1971г.) из руд и вмещающих пород месторождения можно говорить о тождественности источника для всех этапов. Этим источником может быть глубинный очаг вулканизма, что подтверждается низкими значениями коэффициента вариации изотопных отношений (0,15-0,30).

Таким образом, основные особенности оруденения Риддер-Сокольного месторождения свидетельствуют о его полигенном и полихромном характере.

2. Вскрытие и подготовка месторождения

К Риддер-Сокольному руднику относятся действующие стволы шахт «Новая», «Скиповая-1», «Скиповая-2», «Андреевская», «Белкина-1», «Белкина-2», шахта №3, «Южная», «Быструшинская», «Слепая-Быструшинская», «Вентиляционная», «Соколок», штольня «Риддерская», шурф «Северный».

Ствол шх. «Новая» - круглого сечения, диаметр в свету 5,5 м, пройден до 18 горизонта, служит для спуска-подъема людей, материалов, выдачи медно-цинковой руды и породы, подачи свежего воздуха. На весь срок эксплуатации месторождения остается с теми же функциями.

Ствол шх. «Скиповая-1» - прямоугольного сечения, пройден до 18 горизонта, служит для выдачи свинцово-цинковых руд. После проведенной в 1999 году реконструкции армировки остается с теми же функциями до начала добычи на Долинном или Ново-Лениногорском месторождении.

Ствол шх. «Скиповая-2» - круглого сечения, диметр в свету 7,5 м, пройден до 20 горизонта. В связи с остановкой строительства рудовыдачного комплекса из-за отсутствия средств, до начала добычи на Долинном или Ново-Лениногорском месторождении используется как воздухоподающий (44 м³/сек) для проветривания околоствольных выработок шахт «Новая» и «Скиповая-1».

Ствол шх. «Андреевская» - прямоугольного сечения, пройден до 11 горизонта, служит для спуска-подъема людей, материалов, подачи свежего воздуха (58 м³/сек) на Центральную залежь (8-9-10 горизонты). После отработки запасов верхних горизонтов и передачи функций по подаче свежего воздуха шх. «Белкина-1» погашается.

Ствол шх. «Белкина-1» - круглого сечения, диаметр в свету 4,5 м, пройден до 16 горизонта и служит для подачи свежего воздуха. Для обеспечения подачи необходимого количества свежего воздуха до 250 м³/сек на горные работы необходимо выполнить строительство вентиляторной установки с вентилятором ВЦД-31,5М2 и калориферной, провести реконструкцию здания подъемных машин.

Ствол шх. «Белкина-2» - круглого сечения, диаметр в свету 4,5 м, служит для выдачи загрязненного воздуха в количестве 92,4 м³/сек. После реконструкции вентиляторной установки (замена вентилятора ВУПД-2,8 на ВЦД-31,5М2) используется для выдачи загрязненного воздуха взамен шахты №3 и «Вентиляционная».

Ствол шахты №3 – круглого сечения, диаметр в свету 4,5 м, пройден до 13 горизонта, служит для выдачи загрязненного воздуха. После начала отработки охранного целика погашается.

Ствол шх. «Южная» - круглого сечения, диаметр в свету 4,5 м, пройден до 13 горизонта. В связи с возможным нарушением стволов шахты №3 и шх. «Вентиляционная» при отработке запасов охранного целика шх. «Южная» становится воздуховыдающим стволом. Для этого необходимо строительство здания подъемных машин для бадьевого подъема и здания вентиляторной установки под ГВУ-ВЦД-31,5М2.

Ствол шх. «Быструшинская» - круглого сечения, диаметр в свету 5,5 м, пройден до 16 горизонта. Служит для спуска-подъема людей, материалов, подачи свежего воздуха. После реконструкции надшахтного здания и строительства вентиляторной установки с калориферной становится основным воздухоподающим стволом (до 145 м³/сек) на нижние горизонты Быструшинской, II Юго-Западной, III Юго-Западной залежей и юга Быструшинской залежи.

Ствол шх. «Слепая-Буструшинская» - круглого сечения, диаметр в свету 4,5 м, пройден с 15 до 18 горизонта. Оборудован клетьевым подъемом, служит для спуска-подъема людей, материалов на нижние горизонты, выдачи руды и породы на 15 горизонт, подачи свежего воздуха от шх. «Быструшинская» на нижние горизонты.

Ствол шх. «Вентиляционная» - круглого сечения, диаметр в свету 4,5 м, пройден до 13 горизонта, служит для выдачи отработанного воздуха. При отработке запасов с охранного целика шахты №3 системами с обрушением погашается в верхней части (выше 10 горизонта). Функции воздуховыдающей передаются на шх. «Южная» и шх. «Белкина-2».

Ствол шх. «Соколок» - круглого сечения, диаметр в свету 5,5 м, пройден до 18 горизонта. Предназначался по проекту реконструкции для подачи свежего воздуха вентилятором ВОД-30. В связи с отсутствием финансирования строительство остановлено. За сет естественной тяги по стволу в настоящее время подается до 20 м³сек свежего воздуха на нижние горизонты Быструшинской залежи.

Штольня «Риддерская» - сечение 10,8 м², пройдена с уровня горизонта штолен на северный склон сопки «Риддерская», является нейтральной, законсервирована.

Шурф «Северный» - круглого сечения, диаметр в свету 6,0 м, служит для выдачи загрязненного воздуха с горных работ верхних горизонтов в количестве 545 м³/сек, функции сохраняются на весь период отработки залежей Центральная, Риддерская, Заводская.

Проектом «Реконструкция рудников Риддер-Сокольного месторождения», в соответствии с которым велось строительство и эксплуатация рудников, предусматривалась максимальная производительность по добыче руды объемом 2850 тыс. т в год. Для выхода на проектную производительность предлагалось выполнить реконструкцию схемы вскрытия месторождения с целью обеспечения горных работ свежим воздухом.

Проектом предусматривалась дополнительно проходка стволов шахт «Скиповая-2», «Соколок», «Вентиляционная-2», штольни «Риддерская» и установка вентиляторов главного проветривания на стволах шахт «Белкина-1», «Быструшинская», «Скиповая-1», «Соколок», «Вентиляционная-2», штольня «Риддерская» с переводом проветривания со всасывающего на нагнетательно-всасывающий способ.

Строительство объектов по проекту продолжалось до начала девяностых годов и остановлено в связи с тяжелым финансовым положением предприятия.

В настоящее время оптимальная производительность рудника Риддер-Сокольного месторождения составляет 2200 тыс. т руды в год. Планируется вывести рудник с 2012г. на 2600 тыс.т руды в год и до 2016г. выйти на 4000тыс.т руды в год.

Это значительно увеличивает капитальные вложения, но в связи с увеличением цен на металлы в настоящее время, рудник все равно остается рентабельным.

Проветривание горных работ