Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ответы2011.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
07.09.2019
Размер:
565.76 Кб
Скачать

Билет 2

1-Главные промышленно-генетические типы месторождений железа. Магматические титаномагнетитовые и апатит-магнетитовые месторождения. Условия образования. Хар-ка руд.

Промышленные железорудные месторождения приурочены к образованиям эндогенных, экзогенных, метаморфических процессов. Среди них выделяют следующие серии: 1) магматические, 2) карбонатитовые, 3) скарновые, 4) вулканогенные гидротермальные, 5) вулканогенно-осадочные, 6) кор выветривания, 7) осадочные, 8) метаморфогенные. Важнейшими среди них являются метаморфогенные, скарновые и осадочные.

Титаномагнетитовые и ильменит-титаномагнетитовые месторождения известны в Карелии (Пудожгорское), на Урале (Качканарское, Гусевогорское, Первоуральское, Копанское и др.), Горном Алтае (Харлавское), Читинской области, США (Тегавус), Норвегии (Телнесс), Швеции (Таберг).

Рудные тела представляют собой зоны концентрированной вкрапленности со шлировыми, жило- и линзообразными обособлениями титаномагнетита в интрузивах габбро-пироксенит-дунитовой, габбровой, габбро-диабазовой и габбро-анартозитовой формаций.

Основной рудный минерал – титаномагнетит со структурой распада твердого раствора, представляющий собой магнетит с вростками ильменита. В подчиненном количестве присутствуют магнетит, ильменит и шпинель, сопутствующие минералы – оливин, пироксен, амфиболы, плагиоклаз, серпентин и др. Руды характеризуются промышленными содержанием железа, ванадия, иногда титана, низкими содержаниями серы, фосфора, рассеянной платины.

Качканар (Урал). – габбро-пироксенитовый лакколит, S=110 км2. Пироксениты занимают половину S, образуя два массива: Гусевогорский (в его составе также есть перидотиты, горнблендиты, габбро) на востоке и Качканарский (в его составе также есть оливиниты и перидотиты) на западе. Качканарский вытянут в сев.-зап. направлении на 5,5 км, ширина 3,2 км. Гусевогорский массив протягивается в меридиональном направлении на 8,5 км, ширина 1-4 км, выделяется 9 залежей в пределах этого массива, эксплуатируется главная и западная.. S кондиционного оруденения 2 км2. Глубина оруденения 600 м. Руды месторождения делятся на 5 типов: крупно-(более 3 мм), средне- (1-3 мм), мелко- (0,2-1 мм), тонко-(0,05-0,2 мм) и дисперсионно-вкраплынные (менее 0,05 мм). Основной минерал – титаномагнетит, содержащий 2-18% ильменита и примесь ванадия. Второстепенные рудные минералы: пирит, пирротин, халькопирит, пентландит, борнит, самородная Pt и платиноиды. Нерудные минералы – пироксены, оливин, серпантин, плагиоклаз, эпидот, апатит, хром, шпинель, хлорит, биотит. Руды характеризуются: содержание железа 15-18%, кондиционное содержание железа более 14%. Запасы Гусевогорского месторождения 3,5 млрд. т, Качканарского месторождения - 2,6 млрд. т при среднем содержании железа в рудах 16,6 %.

Апатит-магнетитовые месторождения в щелочно-ультраосновных интрузивах известны на на Балтийском щите (Афракаида, Ковдор) и Сибирской платформе (Гулинский массив), Африканской платформе (Сукулу, Уганда; Дорова, Зимбабве; Люлекоп, ЮАР). Железорудные тела сосредоточены преимущественно в центральной части интрузивов и представляют собой апатит-форстеритовые породы с обильной вкрапленностью, жилами и прожилками магнетита, неравномерной вкрапленностью пирохлора. Апатит-магнетитовые месторождения в интрузивах со значительным развитием карбонатов считаются часто метасоматическими образования.

Ковдор (Мурманская область). Месторождение приурочено к одноименному массиву у/осн.-щелочных пород и карбонатов S=40 км2. Массив – многофазный интрузив центрального типа и сложен последовательно внедрившимися оливинитами, ийолитами, мельтейгитами, нефелиновыми сиенитами, а также силикатными метасоматитами и карбонатитами. Магнетитовые руды и магнетитсодержащие породы слагают вытянутое в субмеридиональном направлении рудное тело длинной более 1,3 км и шириной 100-800 м, залегающее среди йолитов и пироксенитов до глубины 1200 м. Рудные тела падают под углом 70-90°. От вмещающих йолитов и пироксенитов рудная залежь отделена сплошной отрочкой флогопт-аптит-форстеритовых пород мощностью 20-120 м. Вмещающие породы встречаются внутри залежи в виде гнезд и линз, часто они переходят в карбонатиты. На месторождении преобладают апатит-форестерит-магнетитовые, форстерит-магнетитовые и флогопит-апатит-форстерит-магнетитовые. Текстуры руд – полосчатые, вкрапленные, пятнистые и массивные; структура – аллотриморфозернистая. Размер зерен магнетита 0,5-5мм – несколько см. Для магнетита характерны включения оливина, апатита, кальцита, шпинели. Из других рудных минералов встречаются ильменит, пирротин, халькопирит, пирит, марказит. Магнетит отличается повышенным содержанием оксида магния (4,7 – 7,9 %) и глинозема (2-4,4 %). Состав руд в % (масс.): Fe 27,5; MgO 14; CaO 11; P 2,9; S 0,3. Разведанные запасы Ковдор 700 млн.т, помимо магнетитовых руд из месторождения извлекают апатитовый и бадделеитовый концентраты.

2.2 МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ

Многие крупные марганцевые месторождения обязаны своим возникновением гипергенному процессу на поверхности или вблизи нее в зоне выветривания. Особенно широко они развиты в современном тропическом поясе Земли, где они входят в состав латеритных покровов на богатых марганцем породах.

Крупные месторождения данного типа известны в Бразилии (штат Минас-Жерайс), Западной Африке (Гане, Верхней Вольте, Габоне), Южной Африке (Постмасбург) и Индии. Сравнительно более скромные по запасам месторождения известны в США, Венгрии, Японии. В России месторождения кор выветривания небольшие по размерам и не имеют тактического значения. Исключением является Порожинское месторождение в Енисейском кряже.

Особенно крупные скопления богатых марганцевых руд находятся на древних платформах и щитах, расположенных в экваториальной зоне.

Все крупные промышленные марганцевые месторождения кор выветривания располагаются на возвышенных поднятиях рельефа: плато или мелкогорье. Марганцеворудные залежи имеют пласто-, линзо- и гнездообразную форму и различные размеры от первых десятков метров до десятков километров в длину и мощностью от нескольких десятков сантиметров до 70—100 м.

Там, где коры выветривания имеют большую мощность, рудные залежи характеризуются отчетливым зональным строением. Марганцевые руды обычно залегают в основании коры выветривания и являются ее нижним членом. В верхней части они перекрываются в разной степени омарганцованными и ожелезненными породами.

Открытая добыча Mn руд в Австралии

Установлено, что промышленные концентрации марганца возникают лишь при наличии не менее 2—5% марганца в карбонатных породах и 10—15% в силикатных.

При выветривании из пород удаляются кремнезем и углекислота, марганец переходит в четырехвалентное состояние, образуется вернадит и псиломелан, которые в свою очередь превращаются в пиролюзит — наиболее устойчивый в зоне окисления минерал.

Марганценосные коры выветривания сложены песчано-глинистыми землистыми массами, включающими в себя гипергенные скопления марганцевых руд.

Главными рудными минералами являются пиролюзит и псиломелан, манганит, криптомелан, руды содержат в значительном количестве гидроксиды железа, загрязнены различными примесями.

Содержание марганца составляет 44—48%; железа — 4,4%; кремнезема 7— 13%; глинозема 3,2%; фосфора — 0,17%.

В ЮАР около 95% запасов сосредоточено в уникальной марганцево-железорудной зоне Куруман, Наиболее крупные месторождения Маматван (среднее содержание марганца 38%), Весселс (47%) Миддельплаатц(36%)

В Китае, запасы марганца представлены мелкими, но многочисленными залежами оксидных руд. Среднее содержание в рудах 20-40%.

В Казахстане более 90% находится в Центрально-Казахстанском районе, в месторождениях Каражал и Ушкатын. Среднее содержание марганца 22%.

Месторождения Украины находятся в Южно-Украинском марганцеворудном бассейне. Это месторождения Никопольской группы и Большетокмакское, содержащие 33 и 67% подтвержденных запасов Украины.

В Грузии основной сырьевой базой является Чиатурское месторождение, Оксидные руды составляют 28% (среднее содержание марганца 26%) подтвержденных запасов, карбонатные (среднее содержание марганца 18% -72%),

В России марганец является остродефицитным сырьем, имеющим стратегическое значение. Разведанные запасы марганцевых руд составляют 5% от запасов стран СНГ. В России месторождения, как правило, мелкие.

Исключение составляет Усинское месторождение в Кемеровской обл. Все разведанные месторождения, в т.ч. самое крупное Усинское представлены, в основном, бедными труднообогатимыми рудами. На Усинском месторождении в 1992 г. закончены поисково-оценочные работы, для освоения месторождения необходимы крупные капиталовложения. В Кемеровской обл. завершены работы по переоценке Дурновского месторождения,запасы которого оценены в 2 млн.т руды, месторождение находится в стадии освоения .

В 1997 году поставлено на баланс Парнокское месторождение в Республике Коми. Прогнозные ресурсы, которого оцениваются в 27,6 млн.т марганцевых руд. Предполагается строительство предприятия с годовой мощностью до200 тыс.т марганцевой руды и 150 тыс.тонн концентратов.

В 1995 году предприятием АОЗТ УралГОКстром был произведен полный пересчет запасов на Ивдельском месторождении (Свердловская обл.).В России, Свердловская область, является одной из немногочисленных регионов, где имеются подготовленные запасы марганцевых руд.

Одним из более изученных объектов Северо-Уральского бассейна является Полуночное марганцевое месторождение, расположенное в 23 км к северу от г.Ивделя.

Рудная залежь Полуночного месторождения залегает на размытой поверхности палеозойских порфиритов на палеогеновых кварц-глауконитовых песках. Она простирается на 1500 м с юга на север при ширине 600 м. В первичных карбонатных рудах Полуночного месторождения среднее содержание составляет (%): марганца 20,7, железа – 3,6, фосфора – 0,19. В окисленных рудах содержание марганца более высокое – в среднем 27,5%.

Никопольского месторождения Mn

Усинское месторождение Mn руд

3. ЦЕЗИЙ И РУБИДИЙ. Мировая промышленность базируется на поллуцитовых рудах пегматитовых месторождений. Уникальные по запасам месторождения содержат более 100 тыс. т CS2O, крупные — тысячи тонн, средние — сотни тонн, а мелкие — десятки тонн. Оба элемента типично литофильные, концентрируются в конечных дифференциатах гранитных палингенных комплексов. Рубидий полностью рассеивается в калиевых минералах и накапливается только на конечных этапах кристаллизации в редкомотльпых гранитных пегматитах, входя в состав микроклина. Цезий же, благодаря крупному размеру иона, входит только в состав минералов с благоприятной для этого структурой (слюды, бериллы). Поэтому он накапливается в остаточных растворах и образует свой собственный минерал — поллуцит.

Цезий легко образует с бором и фтором комплексные соединения типа Cs[BF4], в форме которых он и выносится. Благодаря летучести Cs с В и F вокруг массивов редкометальных гранитов и пегматитов возникают ореолы повышенных содержаний Cs, В и F.

Цезий входит в состав кислых и средних вулканических стеколперлитов. Наиболее обогащены цезием стекла вблизи тектонических зон, что свидетельст­вует о более позднем привпосе цезия в стекла. При экзогенных процессах цезий и рубидий накапливаются совместно с калием в соляных отложениях, рубидий входит в состав сильвина и карнал­лита, цезий сорбируется илами или сохраняется в водах.

Практически весь цезий извлекается из поллуцита и получается попутно при переработке лепидолитовых и сподуменовых концентратов. Потенциальными источниками его получения могут служить экзоконтактовые метасоматиты с цезиевым биотитом и вул­канические стекла.

Рубидий получают попутно при переработке калийных солей и лепидолитовых концентратов.

Все цезиевые месторождения относятся к формации редкометальных пегматитов. Они являются комплексными и наряду с цезием содержат Та и Li, в меньшей степени Be и Sn (см .месторождения лития).

Берник-Лейк. Это уникальное по масштабам месторождение находится в пров. Манитоба (Канада), залегает среди метаморфизованных осадочно-вулканогенных образований.