Билет 18

1. Месторождения медно-молибденовой порфировой формации. Геологические условия образования. Минеральный состав руд и морфология рудных залежей. Связь с процессами гранитоидного и кислого «порфирового» магматизма. Примеры месторождений.

Медно-порфировые месторождения – крупные скопления небогатых медных или молибден-медных прожилково-вкрапленных руд штокверкого типа в порфировых интрузиях.

По соотношению меди и молибдена выделяются 4 группы месторождений.

1.молибде-порфировая с подчиненным значением меди, связанные с гранит-порфирами гранитных комплексов калиевой серии(Кляймякс, США, Каджаран, Россия)

2. молибден-медно-порфировые, ассоциированные с кварц-монцонитовыми порфирами калинатровых гранитоидов (Чукикамата, Чили)

3. медно-порфировые с небольшой примесью молибдена, приуроченные к гранодиорит-порфирам гранодиортитных комплексов (Коунрад, Россия)

4. Медно-порфировые с кларковым содержанием молибдена, связанные с диоритовыми порфиритами габбро-диоритовых комплексов натровых серий(салаватское на Урале).

Месторождения первых трех групп образуются в провинциях с континентальной корой на завершающей стадии геосинклинального этапа, относятся к монцонитовому типу, 4ой – с океанической корой, к диоритовому типу.

В строении главную роль играют штоки и дайки умеренно-кислых интрузий, приуроченные к участкам пересечения разломов, флексурами, антиклиналям. Рудные тела представлены штокверками овальной или кольцевой формы в плане, цилиндрической или конической в разрезе, определяется строением апикальной зоны интрузивных штоков. Главные минералы: халькопирит и пирит, жильные – кварц и серецит, второстеп. – молибденит, борнит, гипогенный халькозин., галенит, сфалерит, магнетит, гематит. Среднее сод-е меди в первичных рудах 0,2-0,7%, в зоне вторичного обогащения – 1-1,5%. Молибдена – 0,005-1,05%, Au,Ag,Se,Te.

Рудовмещающие породы- интрузивные порфиры и гранитоиды, подвержены интенсивным гидротермальным изменениям. Наблюдается концентрическая зональность оруднения:внутрення(вкрапленники медных руд), промежут. (прожилковые медные руды), внешняя (жильная полимет. Минерализация).

Глубина формирования 100м-2-2,5км, Т от 700 до 100С._

2. Характерные черты геохимии и металлогении урана. Концентрация урана в эндогенных, экзогенных и метаморфических процессах. Главные пром-генет тмпы мест-ий урана.

Уран имеет три изотопа – 238,235,234, находится в валентности 4 и 6, является родоначальником двух радиоактивных рядов.

В эндогенных процессах: на ранней стадии кристаллизации пород гранитной магмы в восст.и щелоч.обстановках входит в виде изоморф.примеси в породообр.минералы.и рассеивается. Наибольшее кол-во (50%) отмечается в в акцессориях сфена, ортита, циркона, апатита, ильменита, породообр.минералы включают 5-15%.На поздней стадии уран выносится гидротерм.растворами – при выпадении возникают гидротерм.рудные тела, играющие главную роль в экзоген.мест-иях урана. Концентрация достигает до 10-50*10^-4.

В экзогенной обстановке: в окисл.обстановке переходит в легкораств.комплексные соединения. При этом уран выщелачивается из коренных мест-ий и горных пород и поступает в поверхн.водные р-ры. При стоке и фильтрации фиксируется в процессе сорбции и восстановления, сорбируется орган.вещ-вом(торфяники,гумус),УВ нефтяного и угольного происх.,фосфатами, создавая основу для седиментного рудообразования.

При метаморфизме: уменьшение сод-я урана при увеличении степени мет-зма.Достигает 0,4-2,8*10^-4.

В природе – 100 урановых и ураносодерж.минералов.Практ.зн-е - уранит UO2(92%).

Металлогения. Ранняя стадия геосинкл.этапа:мест-я не возникают, формируются ураноносные формации:углерод-силикатная с рассеяной урановой мин-цией и фосфосодерж.песчаников с рассеяной урановой мин-цией. Средняя – мало продуктивна. Поздняя – с гипабиссальными интрузиями связна главная масса плутогенных гидротерм.мест-ий, с вулканич.андезит-липаритовой формацией- вулк.гидротерм.мест-ий урановых руд. В платформенный этап- вновь появление плутоногенных, вулканогенных и инфильтрационных поздних моласс.

Пром.-ген. типы:

-альбитовые(Лагоа-Реал, Итатая – Бразилия, Джадугуда – Индия)

-плутоногенные гидротермальные (Мэрисвейл – США, Порт-Радий – канада)

-вулканогенные гидротермальные

-осадочные(Фе-Испания, Амброзия-Лейк-США)

-инфильтрационные(Плато Колорадо, Йилирри -Австралия,раббит-Лейк –Канада)

-метаморфогенные (Аллигейтор Риверс – Австралия, Витватресранд –ЮАР,Эллиот-Лейк-Канада).

3-Геолого-промышленные типы редкометалльных месторождений. Рений. За рубежом ведущими промышленными типами мест-ий являются:

Медно-порфировые (Чукикамата в Чили) и в медистых песчаниках(Джезказганское в Казахстане).

Объёмы мирового первичного производства этих объектов составляют соответственно 60% и 24%.

В небольших количествах рений извлекается также из руд урановых инфильтрационных м-ний.

В РФ: Рениевое сырьё в настоящее время не производится.

Рений в качестве попутного компонента учтён в молибденовых м-ниях – Сорском и Агаскырском в Хакасии и Мало-Ойногорском в Бурятии. Сод. Рения в рудах этих м-ний составляет 0,01-0,04 г/т, в молибденитах Сорского м-ния – 40-80 г/т.

Более перспективными источниками рения могут быть руды инфильтрационных урановых м-ний и фумарольные газы современных вулканов.

Основные типы рений-содержащих руд:

Рениевый тип в рудах медно-порфировых м-ний.

К медно-порфировым м-ниям принято относить скопления вкрапленных,прожилково-вкрапленных и прожилковых руд медного и молибден-медного состава.

Сод. Рения в рудах данного типа составляет 0,1-1г/т. Основной минерал концентратор – молибденит. Среднее сод. Рения в молибдените 660-700 г/т.

Величина концентрации рения часто прямо зависит от величины меденосности руд: чем выше отношение меди и молибдена в рудах, тем чаще м-ния обогощены рением. Айленд-Коппер(Канада) - 2000г/т рения в молибдените Бетхлем(Канада) – 430 Бингем(США) – 360

2.Рениевый тип в рудах медистых песчаников и сланцев.

Главный полезный компонент руд – медь, существенное значение имеют Pb и Zn, а из примесей – Ag и Re. Основная масса меди сконцентрирована в халькопирите, борните и халькозине. Свинцовая минерализация представлена галенитом, а цинковая – сфалеритом.

Основными минералами – концентраторами рения являются минералы меди. Максимальное содержание его установлено в борните.Содержание рения в рудах 1-1,6 г/т, в медном концентрате - 18-23 г/т.

Характерное мест-е: М-ние Джезказган в Казахстане.(Северная часть Джезказган-Сарысуйской мульды). В рудах Джезказгана впервые установлен собственный минерал рения, названный джезказганитом – Cu(Re,Mo)Sn.

Содержание рения в рудах и концентратах(борнит-халькозиновых и халькозин-борнитовых) ниже 0,1 г/т. Кроме рения в рудах отмечены концентрации серебра, молибдена, кобальта.

3.Рениевый тип в урановых рудах пластово-инфильтрационных м-ний,

Рений создаёт рудонакопления на многих пластово-инфильтрационных м-ний в породах, сод. Углистое органическое вещество. Его концентрации, обычно составляют n*10-4 – n*10-5 %

Характерное мест-е: Брикетно-Желтухенское уран-молибден-рениевое м-ние в Рязанской области.

Содержание рения составляет 3,3 г/т. М-ние залегает в осадочных породах, рудный пласт мощностью 14 м залегает на глубине примерно 70-80 м и пригоден для отработки скважины способом подземного выщелачивания по кислотной или бикарбонатной схемам. Полнота извлечения от 50-80%. Ежегодная добыча рения может составить около 5т.

Попутное получение рения в России может быть при подземном выщелачивании урановых руд пластово-инфильтрационных м-ний, например на Долматовском м-нии Курганской области. Содержание урана в продуктивных расвторах 40 мг/л, рения – 0,1 мг/л. Ресурсы рения в годовом объёме могут составить 105 кг.

4.Рениевый тип в связи с фумарольной деятельностью современных вулканов.

Одним из ярких примеров данного типа является вулкан Кудрявый. Это один из четырёх вулканических конусов в кальдере Медвежьей на северной оконечности о. Итуруп. На высокотемпературных(450-940°С) фумаролах в кратере вулкана определены высокие концентрации Re,Bi, Ge, Cd и других рудных и редких элементов.

В породах кратера впервые в мировой практике обнаружен сульфид Re в макровыделениях. Источником рудного вещества служат парогазовые выбросы фумарол. Средняя концентрация рения в породах фумарол вулкана Кудрявый равна 30г/т, при этом на отдельных участках с выделениями сульфида рения его содержание возрастают до 1000 г/т и более.

В парогазовых выбросах фумарол присутствуют достаточно высокие сод. Ряда других элементов, в первую очередь – Re(0,5-10 г/т при t>500°С), Bi, In, Ge, Zn, As, Hg, Se, Au и др.

По оценке специалистов ресурсы рения в породах фумарол составляют не более 1 т, т.е. его извлечение из этого источника не в состоянии обеспечить существующую потребность.