3. Вулканогенные гидротермальные месторождения олова. Особенности геологического строения, процессов рудообразования.

Месторождения касситерит-сульфидно-сульфосольного типа

• К этому типу относятся месторождения не просто богатые сульфидами, а такие, где Sn ярко проявляет свою двойственную геохимическую природу и прежде всего халькофильные свойства. Минералогически это проявляется, во-первых, в наличии парагенезисов касситерита с сульфидами, во-вторых, в значительном количестве (до 70% от общего количества олова) сульфидов и сульфосолей Sn.

• Для месторождений касситерит-сульфидно-сульфосольного типа характерны: 1) связь их с малоглубинными вулкано-плутоническими ассоциациями, включая вулканические формации (олово-порфировый тип); 2) сложный комплексный состав руд, в которых наряду с оловом имеют промышленное значение серебро, свинец, цинк, медь; 3) большое разнообразие минеральных ассоциаций, тесный парагенезис Sn- и Ag-содержащих сульфидов и сульфосолей; 4) концентрация Sn в основном в сульфидах и сульфосолях, тогда как касситерит часто является супергенным продуктом; 5) отсутствие четкой последовательности минералообразования, неравномерное распределение рудного вещества в рудных зонах, что связано с относительно резким градиентом физико-химических параметров в близповерхностных условиях;

6) значительное распространение вулканогенных пород наряду с терригенными в качестве вмещающих толщ; 7) отсутствие примеси Ta и Nb в касситерите из месторождений данного типа, но резко повышенное количество в нем In (до 0,05% и более).

• Касситерит-сульфидно-сульфосольные месторождения в основном развиты в Боливии, где они представлены арсенопирит-пирротиновым (Хуануни, Морококола), Sn-Ag (Потоси, Ллалагуа, Оруро) и др. комплексными рудами, а также в Японии, где наиболее крупным является Sn-Cu-Zn месторождение Акенобе, в Мексике (Дуранга, Эль-Сантин).

• В России месторождения находятся в Восточно-Сихотэ-Алинском и Охотско-Чукотском вулканических поясах (Хетинское в Северном Приохотье, Черемуховское, Темногорское в Приморье, Смирновское в Забайкалье). Иногда с этим типом ассоциируют руды с колломорфным касситеритом (деревянистое Sn) — Джалинда на Малом Хингане.

Билет 13

Магматические сульфидные медно-никелевые месторождения. Условия образования, минеральный состав, промышленная значимость.

• Сульфидные медно-никелевые руды. Этот тип дает основную массу никеля (60%) с попутным извлечением меди, платины и платиноидов (Pd, Os, Ru, Rh), селена, теллура. Различают: а) сплошные сульфидные руды; б) вкрапленные руды. Сплошные сульфидные руды состоят из пирротина, халькопирита и пентландита — Fe4 Ni4 (Co, Ni, Fe) S8 (22— 42% Ni) и нередко содержат обломки вмещающих пород (брекчиевидные руды). Они образуют жилы или минерализованные зоны в участках дробления. Содержание никеля и меди (в сумме) в сплошных рудах 8—10%; брекчиевидные руды обычно содержат никеля около 2—4% и меди 0,8—2,5%. Вкрапленные руды представляют собой в той или иной степени оруденелые основные или ультраосновные породы (от 2 до 10—15% сульфидов), в которых сульфидная вкрапленность образовалась в процессе их крис­таллизации. Содержание никеля в промышленных вкрапленных рудах колеблется от 0,25 до 0,5%. Основными рудными минералами являются пентландит, никельсодержащий пирротин и халькопирит. Силикатная часть вкрапленных сульфидных руд отражает минеральный состав рудовмещающих пород (оливин, ромбический и моноклинный пироксены, плагиоклаз и др.). Оливин содержит около 0,2—0,3% никеля.

• В современной практике сульфидные медно-никелевые руды плавятся на металл без обогащения при среднем содержании никеля в рудах не ниже 2,0—2,5%. Руды с содержанием никеля 0,3—1,0% используются только после предварительного обогащения. Методом флотации выделяют два концентрата: медный, почти свободный от никеля, и медно-никелевый с повышенным отношением никеля к меди (2,5—3% никеля).

• Удельный вес сульфидных руд в запасах России 90%, за рубежом 28%;

• в добыче в России 66%, в других странах 60%

Месторождения небокситовых алюминиевых руд. Магматические месторождения нефелиновых руд, гидротермальные месторождения алунитов, другие виды высокоглиноземистого сырья.

• Месторождения нефелиновых руд. Наиболее экономичным видом алюминиевого сырья после бокситов являются нефелиновые руды. Они представляют собой разновидности магматических горных пород, содержащих нефелин и слагающих щелочные интрузии. В зависимости от состава этих пород и условий их обогащения выделяют два типа месторождений: а) месторождения нефелиновых бесполевошпатовых руд; б) месторождения нефелин-полевошпатовых руд.

• Наиболее крупные запасы промышленных нефелиновых руд сконцентрированы в месторождениях первого типа.

• Месторождения высококачественных нефелиновых бесполевошпатовых руд связаны с массивами нефелин-сиенитовой агпаитовой и щелочно-габброидной формаций. Массивы первой формации представляют собой крупные (свыше 50 км²) многофазные расслоенные плутоны, в которых собственно нефелиновые руды — уртиты и ийолиты — являются наиболее поздними самостоятельными дифференциатами. Массивы встречаются исключительно на древних щитах (Балтийский щит) либо на окраинах плит древних платформ, непосредственно примыкающих к щитам (северо-восток Сибирской платформы), и всегда расположены в зонах крупных разломов.

• Типовым примером таких месторождений является Хибинская группа в центральной части Кольского полуострова.

• Крупные месторождения высококачественных нефелиновых руд заключены в массивах щелочно-габбровой формации. Интрузии этой формации характерны для фанерозойских складчатых областей (Кузнецкий Алатау) и для древних срединных массивов, расположенных в складчатых структурах позднего протерозоя и фанерозоя (типа Сангиленского в Туве). Размещение щелочных интрузий контролируется зонами глубинных разломов. Интрузивы имеют небольшие размеры (1—3 до 10 км²) и сложное строение. Ийолиты, уртиты в них образуют самостоятельные тела либо связаны постепенными переходами с более меланократовыми существенно полевошпатовыми породами. Типовым примером месторождений этого типа может служить

• Кия-Шалтырское месторождение уртитов в Кузнецком Алатау. Месторождение связано с одноименным щелочным габброидным массивом (площадью 2 км2), залегающим в карбонатно-эффузивно-осадочной толще кембрия.

• Значительно более низким качеством обладают нефелин-полевошпатовые руды. Рудой являются нефелин-плагиоклазовые породы, содержащие 40—60% нефелина и повышенные количества цветных минералов и плагиоклаза. Они содержат А1₂O₃ 20—25%, щелочей 8—12%, нуждаются в обогащении. Наибольший интерес представляют крупные по размерам щелочные массивы, в которых нефелиновые породы представляют собой самостоятельные дифференциаты (Средний Урал, Восточное Забайкалье, Восточный Саян).

• Известный интерес представляют псевдолейцит-нефелин-полевошпатовые руды (в которых главную роль играет калиевая разность нефелина—кальсилит), встреченные в некоторых массивах Прибайкалья и Алданского щита (Сыннырский массив).

• Месторождения алунитовых руд. Промышленные скопления алунита встречаются в различных геологических обстановках: среди туфогенно-­осадочных пород в виде крупных стратиформных залежей, слагают верхние горизонты гидротермально-переработанных кислых, реже основного состава, эффузивов, образуют линзовидную вкрапленность в корах выветривания богатых сульфидами пород. В минералогическом отношении алунит представляет собой основной сульфат Al и K (или Na) K2SO4 ·А12(SO4)3 ·4А1(ОН)3.

• Промышленные ресурсы алунита известны в России, США, Китае, Иране, Мексике, Австралии, Италии. Промышленными считаются месторождения, имеющие запасы алунита более 30 млн. т.

• Зоны гидротермальной переработки кислых и средних эффузивов характеризуются следующим строением (сверху вниз): 1) вторичные кварциты; 2) кварц-алунитовые породы; 3) кварц-каолинитовые (кварц-дикитовые) породы; 4) пропилиты; 5) материнские породы — кварцевые порфиры, порфириты с вкрапленностью сульфидов.

• Кварц-алунитовые породы обычно пористые, кавернозные желтовато-серого и серого цветов. Содержание алунита в них колеблется от 10—30 до 40%. Часто на глубине под алунитовыми рудами обнаруживается зона сульфидной минерализации, являющаяся источником сернистых растворов. В зависимости от состава эффузивов и характера гидротермальных растворов зона каолинизации может быть представлена существенно кварцевыми (месторождения Семиз-Бугу, Таргыльское в Центральном Казахстане и др.) либо существенно каолинитовыми породами, содержащими диаспор (Пекинское месторождение в низовьях Амура).

• Нетрадиционные перспективные типы месторождений алюминиевых руд. Анортозиты. Интерес к анортозитам как к глиноземному сырью обусловлен высоким (до 30%) содержанием глинозема и оксида кальция (9—18%). Последнее позволяет резко сократить расход известняков, используемых в больших количествах при получении глинозема. Анортозиты в отличие от нефелиновых руд бедны щелочами, поэтому из них в качестве попутных продуктов не могут быть получены сода и поташ.

• Мировая алюминиевая промышленность пока не использует анортозиты, хотя опыты по их переработке на глинозем и цемент ведутся в США, Канаде, России.

• Давсонитовые породы. Давсонит NaAl(OH)₂CO₃ (38% А1₂O₃, 20% Na₂O) относится к группе содовых минералов и является нетрадиционным комплексным сырьем для получения алюминия, соды и цемента. Наиболее крупные скопления его, выдвигаемые в качестве потенциального источника для производства глинозема, известны только в битуминозных туфо-сланцах палеогена во впадине Пайсинее-Крик (Колорадо, США). Здесь среднее содержание давсонита 11% при мощности зоны до 250 м. Общие запасы давсонита достигают 24,5 млрд. т (~ 8,5 млрд. т глинозема). Подобных образований на территории России пока не найдено. Известные проявления давсонитовой минерализации имеют иную здесь природу. Это либо продукты гидротермальной деятельности, либо эпигенетические образования, возникшие в результате воздействия на глиноземсодержащие породы содовых вод. Рудопроявления давсонита известны в Западной Сибири, где давсонит встречен в глинистых и алевролитовых породах угленосной толщи, содержащей прослои разложенного пеплового материала. Содержание давсонита в толще мощностью 900 м достигает 30—40% (в тонких прослоях).

• Крупнейшие запасы кианитовых сланцев разведаны на Кольском п-ове, где они могут разрабатываться открытым способом. Месторождения силлиманитовых сланцев имеются в Карелии, на Урале, в Иркутской обл., Бурятии, Красноярском крае и в Казахстане. Кианитовые, силлиманитовые и андалузитовые концентраты, используемые в электротехническом производстве, должны содержать (в %): А1₂О₃ > 54; Fe₂О₃ < 1,2; TiО₂ + ZrО₂ < 2; CaO < 0,8; K₂О + Na₂О < 1,6.

Россыпные месторождения золота. Типы россыпей, закономерности их образования и строения, промышленная значимость.

Россыпные месторождения золота. Распространены практически во всех золоторудных районах мира, во многих из них содержаться основные запасы металла.На территории России известными районами развития золотоносных россыпей являются Восточная Сибирь (Енисейский кряж, Ленский и Алданский районы), Северо-Восток, Забайкалье, Приамурье.

Типы россыпей. Среди россыпных месторождений золота известны аллювиальные,деллювиальные, эллювиальные и пребрежно морские россыпи. Но наибольшее значение имеют аллювиальные в особенности долинные и террасовые россыпи, имеющие большое значение в добыче этого металла.

Закономерности их образования, строение. Аллювиальные россыпи возникают при разрушении коренных месторождений золота в процессе их физического и химического выветривания. При этом крупные зерна золота, размером более 0,3-0,5 мм, фиксируются вблизи коренного источника в донной части аллювиальных отложений, формируя золотоносный пласт. Более тонкое золото относится вниз по течению и возникает протяженный ореол аллювиального россыпеобразования, прослеживаемый в речных косах, иногда отстоящих на несколько километров от коренного источника. Прибрежно морские россыпи(литоральные). Их формирование происходит на стадии средней зрелости развития морского побережья. Выносимый из коренных пород материал перемывается под воздействием приливно-отливных и волноприбойных явлений и отлогается вдоль береговой линии ввиде песчаных барров, содержащих минералы тяжелой фракции, в том числе золото. В ряду россыпных месторождений золота выделяютс своими гигантскими размерами древнейшие докембрийские образования(Витватерсранда, и россыпи из древник кор выветривания железистых кварцитов Бразилии)

Минеральный состав руд. Минеральнй состав россыпей и химический состав золота обусловлен вещественным составом формаций коренных источников.

Промышленное значение. Золочение металлов (гальванопластика – электролиз комплексной солью Kau(CN2)), сварка в особо ответственных деталях ракет, изготовление химически стойкой апаратуры, радиоэлектроника, медицина. Россыпи занимают 4-5 % от всей добычи.(докембр. конгломераты 40%). Сейсас 2500 т в год. 65% добычи приходиться на ЮАР, США, Австралию, Индонезию, Китай, Канаду, Россию. Наиболее крупные потребители страны Азии и Европпы. ювелирная отрасль – 86%, электронная – 5%, чеканка монет – 3%, стоматология – 2%.

Примеры:

Туора Тас. Эта аллювиальная россыпь приурочена к среднегорному поднятию Восточной Сибири(Якутия). Палеоген неогеновые отл-я расчлененные современной гидросетью.Основная россыпь типично долинная пойменная.Кореным источныком служат кварцевые жилы.

Ном. Единственное литоральное рассыпное месторождение золота находиться на побережье Стюартского пол-ва Аляски. Создано оно дельтовыми россыпями. Длинна росыпей 1-2 км, ширина 100-180 м при мощности пласта 1,2-1,5 м. Сод-е золота крайне неравномерное 100 мг/м3 до 1000 мг/м3. Добыло несколько 10-ов тонн золота.