Курс лекций минск бгу 2004 +553. 4 Ббк рецензент ы: доктор геолого-минералогических наук А. К. Карабанов
жүктеу/скачать 5.36 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.
- РУДОПРОЯВЛЕНИЯ В БЕЛАРУСИ.
- Лекция 12. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОЛОВА КРАТКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.
- МИНЕРАЛОГИЯ.
- ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ.
- РЕСУРСЫ И ЗАПАСЫ.
- Запасы олова (тыс. т) в некоторых странах [6]
|
платформ и древних складчатых областей возникали разнообразные месторождения: скарновые в экзоконтактах гранитоидных интрузий; плутоногенные гидротермальные в карбонатных породах, гранитоидах и в метаморфических толщах; вулканогенные гидротермальные в связи с андезит-липаритовыми формациями. На платформенном этапе в карбонатных толщах образовывались крупные стратиформные месторождения свинцово-цинковых руд. Свинцово-цинковые месторождения возникали в различные эпохи рудообразования, начиная с раннего протерозоя и до настоящего времени. Докембрийская эпоха рудообразования. Свинец и цинк в целом не характерны для металлогении докембрия и обычно встречаются (преимущественно цинк) в качестве сопутствующих компонентов в рудах медноколчеданных месторождений. Тем не менее, в эту эпоху образовалось несколько уникальных по запасам и качеству руд месторождений – Брокен-Хилл, Маунт-Айза в Австралии и Салливан в Канаде. В России в Восточной Сибири разведаны Горевское и Холоднинское месторождения. Рудные залежи Горевского месторождения пласто- и линзообразной формы, залегают согласно с доломитизированными и окварцованными известняками, прорванными дайками и штоками оливиновых долеритов. С оливиновыми долеритами парагенетически связано оруденение. Основные рудообразующие минералы: галенит, сфалерит и пирротин (среднее содержание сульфидов в рудах 16–20 %). Раннепалеозойская (каледонская) эпоха рудообразования. Промышленные месторождения свинца и цинка раннепалеозойского возраста встречаются редко. В странах дальнего зарубежья заслуживает внимания месторождение Броудвин в Мьянме (Бирме). Оруденение приурочено к толще эффузивных образований (мощность рудного тела около 15 м, рудные минералы – галенит, сфалерит и халькопирит). Разведанные запасы 6,3 млн т руды, среднее содержание Pb 14,8 %, Zn 8,2 %, Ni 2 % и Co 1 %. В России в раннем палеозое сформировались полиметаллические месторождения Салаирского и Урского рудных районов в Западной Сибири. Руды этих месторождений приурочены к комплексу эффузивно-осадочных пород нижнего кембрия. Колчеданно-полиметаллические месторождения выявлены также в вулканогенно-осадочных комплексах Западного Прибайкалья и в Республике Саха. Позднепалеозойская (герцинская) эпоха рудообразования ознаменовалась формированием крупных месторождений полиметаллических руд в США и Канаде. В США в эту эпоху возникла крупнейшая в мире провинция полиметаллических месторождений долины Миссисипи. Рудная минерализация здесь проявилась в форме замещения карбонатных пластов или выполнения трещин в брекчированных кремнистых породах. Среднее содержание цинка в добываемой руде составляет 3–5 %, свинца 0,4–1 %. В Канаде к позднепалеозойскому возрасту относится одно из крупнейших в мире месторождений Пайн-Пойнт, разведанное близ Большого Невольничьего озера. Полиметаллическое оруденение приурочено к доломитам, в которых рудные минералы (сфалерит, галенит, марказит и пирит) выполняют пустоты. Содержание цинка в рудах составляет 7,4 %, свинца 4 %. Промышленные месторождения свинца и цинка этого возраста выявлены в Германии, Италии, Франции, Ирландии и других странах. В Ирландии разрабатываются относительно крупные месторождения Тайнах, Сильвермайнз и Нейвен. Мезозойская эпоха рудообразования. Среди полиметаллических месторождений в Европе большой интерес представляют метасоматические свинцово-цинковые месторождения Польши. Они приурочены к известнякам и доломитам нижнего и среднего триаса. По масштабу минерализации особенно выделяется Бейтенская синклиналь. В Испании к мезозойской эпохе рудообразования относится самое крупное в стране месторождение цинка Реосин, приуроченное к доломитам аптского возраста (содержание в руде Zn 15 % и Pb 2,5 %). В России мезозойские месторождения полиметаллических руд развиты преимущественно в Забайкалье и Приморском крае. В большинстве разведанных месторождений главными рудными минералами являются: пирит, сфалерит, галенит, арсенопирит, буланжерит, тетраэдрит, халькопирит и аргентит. Среди забайкальских полиметаллических месторождений различают следующие основные структурные типы рудных тел: 1) трубы в известняках и доломитах на пересечении либо в сочленении сколовых трещин; 2) линзообразные тела в зонах смятия среди углисто-известковисто-глинистых сланцев, сопровождаемые штокверками в апикальных частях небольших интрузивов гранитоидов; 3) рудные штоки в известняках в зонах древних карстов; 4) штокверковые зоны в пластах известняков среди сланцев; 5) линзы и пластовые метасоматические тела в известняках и сланцах, пересеченных разломами. На Дальнем Востоке мезозойский возраст имеют месторождения Тетюхинской группы в Приморском крае, принадлежащие к типу инфильтрационных скарнов. Кайнозойская эпоха рудообразования ознаменовалась формированием месторождений, сосредоточенных преимущественно в странах Западного полушария, особенно в США, Канаде, Мексике и Перу. Для этих рудных районов характерно широкое проявление наряду с цинком и свинцом также серебра. В США большинство месторождений расположено в Кордильерах, где особенно интенсивно проявились тектонические движения и вулканическая деятельность в кайнозое. Большое экономическое значение имеет район Кер д,Ален в штате Айдахо. Полиметаллические месторождения в Мексике распространены почти повсеместно. Наибольшей продуктивностью отличаются месторождения в пределах Мексиканского плато. Они генетически связаны с третичными, преимущественно миоценовыми аляскитами, диоритами и кварцевыми монцонитами. К этому типу интрузивной деятельности относятся также мощные излияния андезитов и риолитов, к которым приурочены многие месторождения. В Перу большая часть полиметаллических месторождений расположена вдоль главного хребта Высоких Анд, где они прослеживаются на протяжении более 350 км. Месторождения приурочены обычно к вулканогенно-осадочным образованиям третичного возраста и генетически связаны со штоками и дайками монцонит-порфиров и другими гипабиссальными интрузиями. Большое экономическое значение имеет месторождение Серро де Паско, расположенное в вулканической кальдере на высоте 4500 м. Запасы руд месторождения составляют 45 млн т при содержании Pb 3 %, Zn 9 %, Cu 0,15 %, Bi 0,23 % и Ag 142 г/т. Крупными являются также месторождения полиметаллических руд Морокоча и Касапалка. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. Основными типами промышленных месторождений свинца и цинка являются: 1) скарновые, 2) плутоногенные гидротермальные, 3) вулканогенные гидротермальные, 4) стратиформные, 5) колчеданные, 6) метаморфизованные. Скарновые месторождения приурочены обычно к контактовой или экзоконтактовой зонам интрузивов и вмещающих осадочных или вулканогенно-осадочных толщ, содержащих пласты известняков. Оруденение, как правило, контролируется разрывами, межформационными срывами, зонами трещиноватости и брекчирования. Форма рудных тел пластообразная, линзовидная, жилообразная. Протяженность их многие сотни метров, мощность – десятки метров. Минеральный состав руд определяется комбинацией скарнообразующих силикатов и сульфидных минералов (галенит, сфалерит, реже халькопирит, пирротин, арсенопирит, пирит и др.). Кроме свинца и цинка в рудах скарновых месторождений содержится немного меди, висмута, серебра, кадмия и индия. Нерудные минералы представлены чаще всего пироксенами – диопсидом, авгитом, геденбергитом и др. Скарновые месторождения свинца и цинка известны в России (месторождение Верхнее в Приморском крае), Казахстане (Кызыл-Эспе, Аскоран), Швеции (Аммаберг, Сала), США (Лоуренс, Франклин-Фернас), Мексике (Эль-Потоси), Китае (Тембушань) и других странах. Характерным представителем этого типа является месторождение Верхнее. Оно расположено в пределах Дальнегорского рудного поля в Приморском крае. В районе месторождения развита толща верхнетриасовых известняков, на которую по Главному разлому надвинуты кварцевые порфиры позднемелового возраста (рис. 13). Оруденение приурочено к зоне надвига. Основное рудное тело имеет форму трубообразной залежи, вытянутой вдоль Главного разлома. Вблизи земной поверхности рудное тело расщепляется на три ветви. Длина рудного тела по простиранию на поверхности 250 м; по вертикали основная залежь прослежена на 600 м. На нижнем горизонте в лежачий бок надвига от основного рудного тела отходят два ответвления, так называемые «Ноги». Руды месторождения содержат сфалерит, галенит, халькопирит, пирротин, пирит, немного арсенопирита, кубанита и блеклой руды. Наблюдаются также сульфосоли серебра и висмута. Основные нерудные (жильные) минералы – мангангеденбергит, андрадит, аксинит, датолит, ильваит, местами тремолит, кварц, кальцит, мангансидерит.
Среди месторождений этого типа выделяют две формации – метасоматическую пирит-галенит-сфалеритовую в карбонатных породах (Екатерино-Благодатское, Тинтик и др.) и жильную галенит-сфалеритовую в гранитоидах и сланцах (Згид, Садонское). Типичным примером месторождений метасоматической пирит-галенит-сфалеритовой формации в карбонатных породах является Екатерино-Благодатское месторождение. Оно находится в Восточном Забайкалье в пределах северо-восточной части полиметаллического пояса. Рудоносная площадь сложена доломитизированными известняками нерчинско-заводской свиты, содержащей пачки углисто-глинистых сланцев и полосчатых доломитов. Породы смяты в складки, прорваны дайками порфиров и лампрофиров и разбиты многочисленными разрывами. Трубообразные рудные тела связаны с наиболее трещиноватыми доломитизированными разностями карбонатных пород и локализуются на участках пересечения секущих субмеридиональных разрывов с субширотными нарушениями. Основная масса руд сконцентрирована в серых доломитизированных известняках. Руды характеризуются сложным составом и представлены в основном пиритом, сфалеритом, галенитом и сульфосолями. Вмещающие карбонатные породы подвергнуты гидротермальным изменениям и, как правило, окварцованы. В качестве примера жильных месторождений галенит-сфалеритовой формации рассмотрим месторождение Згид. Оно находится на Северном Кавказе. В районе месторождения распространены палеозойские граниты, на которых несогласно залегают юрские сланцы и вулканиты. Породы рассечены сбросо-сдвигом северо-восточного простирания. Оруденение приурочено к тектоническому нарушению и представлено жилой, в которой встречаются рудные столбы. Главные рудные минералы: галенит, сфалерит и халькопирит; жильные – кварц, манганосидерит, кальцит. Текстуры руд массивные, брекчиевые, полосчатые и крустификационные, структуры – крупнокристаллические, коррозионные и др. Рудовмещающие граниты окварцованы, серицитизированы, местами карбонатизированы и хлоритизированы.
Главные рудные минералы: сфалерит, галенит, пирит и халькопирит; жильные – кварц, кальцит, реже барит и флюорит. Второстепенные рудные минералы: арсенопирит, блеклая руда, борнит, пираргирит, аргентит, буланжерит. Текстуры руд – прожилковые, полосчатые брекчиевые и крустификационные, структуры – мелко- и среднезернистые, колломорфные, метаколлоидные. Минералообразование происходило в несколько стадий. Руды сформировались в интервале температур 300–100º С на глубине от первых сотен метров до 1000 м. Стратиформные месторождения связаны обычно с мощными карбонатными толщами преимущественно палеозойского и мезозойского возраста. Для этих месторождений характерен четкий стратиграфический и литофациальный контроль, а также отсутствие в непосредственной близости магматических комплексов. Рудные тела представлены, как правило, согласными пластовыми или лентовидными залежами, которые характеризуются большой протяженностью по простиранию (от сотен метров до первых километров) и значительной мощностью (от 0,5 до 200 м). Главные рудные минералы: сфалерит, галенит, пирит; жильные – кальцинит, доломит, реже барит. Месторождения этого типа широко распространены на Земле: Сардана (Республика Саха), Миргалимсай и Шалгия в Казахстане, Седмочисленицы (Болгария), Окульш и Болеслав (Польша), Бляйберг (Австрия), Малин, Трев и Ларжатьер (Франция), Эль-Абед (Алжир), Бу-Беккер (Марокко), Миссисипи-Миссури (США) и т. д. Особую известность имеет группа стратиформных месторождений Миссисипи – Миссури. Они расположены в долине р. Миссисипи. Здесь в пределах активизированной платформы оруденение развивалось в нижнепалеозойских отложениях, несогласно залегающих на протерозойском кристаллическом основании. Свинцово-цинковая минерализация распространена в вертикальном разрезе на 800 м во всех палеозойских образованиях, начиная от верхнекембрийских песчаников Ламотт и кончая отложениями нижнего ордовика. Главные рудные минералы: галенит и сфалерит; второстепенные – халькопирит, халькозин, энаргит, миллерит, пирит, марказит, иногда зизенит и бравоит. Месторождения разрабатываются более 100 лет, а в юго-восточной части Миссури 250 лет. Главным производителем свинца являются месторождения юго-восточной части Миссури, а цинка – Три-Стейтс (штаты Миссури, Канзас и Оклахома).
Форма рудных тел чаще всего пластообразная, линзовидная, жильная, иногда наблюдаются рудные штокверки. Размеры пластообразных залежей достигают 0,5–2 км по простиранию и 500–600 м и более по падению при мощности от нескольких до 20 м и более. Руды по составу свинцово-цинковые, медно-свинцово-цинковые и свинцовые. Господствующим минералом является пирит, на долю которого приходится до 80–90 % от всей массы рудных минералов; главные минералы: сфалерит, галенит, иногда халькопирит; второстепенные – пирротин, арсенопирит, бурнонит, блеклые руды и марказит. Среди колчеданных месторождений выделяются две рудные формации: 1) халькопирит-галенит-сфалерит-пиритовая в вулканогенных комплексах (Зыряновское, Риддер-Сокольное, Рио-Тинто, Шаканаи); 2) галенит-сфалерит-пиритовая в вулканогенно-терригенных и вулканогенно-карбонатных комплексах (Жайрем, Раммельсберг). Метаморфизованные месторождения свинца и цинка выявлены в России (Горевское и Россохинское в Енисейском кряже, Таборное и Таежное в Прибайкалье), США (Юнайтед-Верде), Канаде (Флин-Флон), Индии (Мохна-Магра), Австралии (Брокен-Хилл, Маунт-Айза, Мак-Артур-Ривер). Они приурочены, как правило, к протерозойским и нижнепалеозойским кристаллическим и метаморфическим сланцам и мраморизованным известнякам, слагающим щиты или древние складчатые области. Рудные тела представлены пластовыми и пластообразными залежами большой протяженности (сотни метров – первые километры) при мощности их 10–100 м. Метаморфические изменения вмещающих пород проявились в их перекристаллизации и метаморфизме до эпидот-амфиболитовой, биотит-гранатовой, гранат-амфиболитовой и гранулитовой фаций. Среди метаморфизованных месторождений известны две рудные формации: 1) пирротин-пирит-сфалерит-галенитовая в метаморфизованных карбонатных породах (Горевское месторождение и др.); 2) галенит-сфалерит-пирротин-пиритовая в метаморфизованных осадочных силикатных породах (Брокен-Хилл, Россохинское и др.). РУДОПРОЯВЛЕНИЯ В БЕЛАРУСИ. Проявления свинца и цинка имеются в породах кристаллического фундамента. Рубежевичское проявление связано с колчеданно-полиметаллической формацией. В скв. № 38ж, вскрывшей метасоматически измененные породы в отдельных интервалах выявлена сульфидная минерализация. В интервале глубин 465–505 м сульфидная минерализация представлена вкрапленностью и прожилками сфалерита и галенита с примесью халькопирита, пирита, марказита и гематита. Среднее содержание Zn 8 %, максимальное – 10 %, Cu – 0,1 %. С сульфидно-полиметалличес-кой формацией связаны мелкие рудопроявления Ельня и Ляцкое, расположенные вблизи Щучинского глубинного разлома. Вмещающие породы подверглись гидротермальной проработке: хлоритизированы, биотизированы, окварцованы, скаполитизированы и содержат вкрапленность и тонкие прожилки сульфидов. Среди последних выделены: галенит, сфалерит, пирит, пирротин; редко встречаются халькопирит, арсенопирит, молибденит, марказит. Лекция 12. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОЛОВА КРАТКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ. Олово принадлежит к числу первых металлов, ставших известных человеку. Широкое его применение в сплавах с медью определило продолжительную и важную эпоху в истории развития материальной культуры человечества – «бронзовый век» (4000–1000 лет до н. э.). Из бронзы тогда изготовляли оружие, посуду, орудия производства, монеты. Добыча его велась в древности еще финикиянами на месторождениях Корнуэльского полуострова (Великобритания). Следы древних разработок оловянных руд известны в Южном Китае, Боливии, Калбо-Нарымском районе (Рудный Алтай). До революции Россия практически не имела собственной сырьевой базы, за исключением мелких месторождений Питкяранта в Карелии и Онон в Забайкалье. Олово – серебристо-белый металл, имеющий температуру плавления 231,9 С и высокую температуру кипения 2270 С, очень мягкий, ковкий, химически устойчив по отношению к воде, кислороду и органическим кислотам. Блестящее олово устойчиво лишь при температуре выше – 13,2 С. При более низких температурах оно переходит в свою темно-серую модификацию, при этом теряет металлические свойства и превращается в порошок. Этот процесс («оловянная чума») особенно интенсивно протекает при температуре – 33 С. В 1912 г. во время экспедиции Роберта Скотта к Южному полюсу на обратном пути «оловянная чума» разрушила оловянный припой в баллонах с керосином и люди остались без тепла и горячей пищи. ГЕОХИМИЯ. Олово – достаточно распространенный в земной коре элемент, кларк его по А. П. Виноградову составляет 2,510-4 %. Повышенные концентрации характерны для кислых гранитов, грейзенов, пегматитов, для терригенных песчано-сланцевых пород. Основными минералами-концентраторами Sn служат акцессорный касситерит и биотит. Известно десять стабильных изотопов олова с массовыми числами 112, 114–120, 122 и 124, среди которых преобладают 116Sn, 118Sn и 120Sn. Олово – элемент с двойственной геохимической природой, преимущественно литофильный и отчасти халькофильный, в зависимости от режима кислорода и серы. В результате у него повышенное химическое сродство, с одной стороны, к кислороду и частично к кремнию, а с другой – к сере. В эндогенных условиях олово образует высоколетучие галоидные соединения, в форме которых оно обычно выносится из магматического очага. В гипергенных условиях касситерит устойчив и может образовывать россыпи, в то время как сульфостаннаты олова окисляются и замещаются колломорфным касситеритом. МИНЕРАЛОГИЯ. В природе известно около 20 минералов олова. Основное промышленное значение в составе оловянных руд имеют касситерит, станнин, тиллит и франкеит. Станнин Cu2FeSnS4 (содержание Sn 27,5 %) кристаллизуется в тетрагональной сингонии, агрегаты обычно зернистые, цвет оливково-серый, блеск металлический, твердость 3–4, удельная масса 4,5 г/см3. Встречается гораздо реже касситерита, наблюдается в парагенезисе с галенитом, сфалеритом, халькопиритом, игольчатым касситеритом, различными сульфосолями. При выветривании за счет станнина после ряда промежуточных стадий образуется супергенный касситерит в виде порошковатых и землистых агрегатов. Тиллит PbSnS3 (Sn 30,4 %) (по фамилии Тилл) кристаллизуется в ромбической сингонии, габитус кристаллов таблитчатый, агрегаты листоватые, цвет светло-серый, блеск металлический, твердость 2, удельная масса 6,4 г/см3. Встречается в серебро-оловянных и сульфидно-касситеритовых месторождениях малых глубин. Франкеит Pb5Sn3Sb2S14 (Sn 17 %) (по фамилии Франк) кристаллизуется в моноклинальной сингонии, кристаллы тонкотаблитчатые, агрегаты розетковидные и сферические. Цвет и черта серовато-черные, блеск металлический, твердость 1–2, удельная масса 5,9– 6,0 г/см3. Встречается в гидротермальных свинцово-цинковых, оловянных и серебро-оловянных месторождениях малых и средних глубин. ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ. Олово нашло широкое применение благодаря своей легкоплавкости, ковкости, химической устойчивости и способности давать высококачественные сплавы. С изобретением в начале XIX в. cпособа изготовления белой жести – тонких листов железа, покрытых с обеих сторон оловом для защиты от коррозии, – эта отрасль промышленности стала важнейшим потребителем металла и до настоящего времени не потеряла своего значения. Для изготовления белой жести, используемой в консервной промышленности, необходимо наиболее чистое олово с минимальным содержанием примесей (Sb, Pb, As). На каждую консервную банку расходуется около 0,5 г олова. Сплав олова с цирконием применяется для покрытия трубок с ураном в атомных реакторах, а с титаном – в самолетостроении и космической технике. Основными отраслями, потребляющими олово, являются: пищевая (до 40 %), авиа-, авто- и судостроительная, радиотехническая промышленность, а также типографское дело, красильное производство, гальванопластика, стекольная и текстильная промышленность. Структура потребления олова в разных странах весьма различна. Так, в США на производство белой жести приходится примерно половина общего производства олова, на припои – 23 %, бронзу – 8 %, лужение – 4 %. РЕСУРСЫ И ЗАПАСЫ. Минерально-сырьевая база оловодобывающей промышленности мира представлена как собственно оловянными, так и комплексными оловосодержащими месторождениями. Ресурсы олова выявлены в недрах 63 стран и на начало 1997 г. оценивались в 47 млн т. Наиболее значительными ресурсами олова обладают Бразилия (12,8 % суммарных мировых ресурсов), Китай (12,3 %), Индонезия (10, 6 %), Малайзия (9,8 %), Таиланд (9,6 %) и Россия (7,6 %). Общие запасы олова в недрах 39 стран мира оцениваются в 10,1 млн т, из них подтвержденные составляют 7,5 млн т. В географическом распределении общих и подтвержденных запасов олова ведущие позиции занимают месторождения Азии, в которых сосредоточено 48,2 % общих и 59,3 % подтвержденных мировых запасов, в месторождениях Америки заключено, соответственно 35,3 % и 25,2 %, Африки – 6,7 % и 5,6 %, Европы (включая Россию) – 5,8 % и 7,1 %, Австралии – 4 % и 2,8 % (табл. 8). Таблица 8 Запасы олова (тыс. т) в некоторых странах [6]
жүктеу/скачать 5.36 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|