Уникальные – более 500
Крупные – 250-500
Средние – 100-250
Мелкие – до 100
Медь
Весовой Кларк в ЗК – 0,0047%, в основных породах – 0,01%. Главнейшие области применения – электротехническая промышленность, получение ряда сплавов.
Промышленные минералы:
Халькопирит (CuFeS2), борнит (Cu5FeS4), халькозин (Cu2S), ковеллин (CuS) и др.
Качество руд
Богатые – более 2% Cu
Средние – 0,8-2% Cu
Бедные – 0,5-0.8% Cu
Забалансовые – до 0,3% Cu
Продукты металлургического передела
Концентрат – после флотации – 10-35%
Черновая медь – 98-99%
Рафинированная медь – 99,9х%
Основные типы месторождений:
Магматические (ликвационные сульфидные медно-никелевые)
Плутоногенные гидротермальные (медно-порфировые и медно-молибдено-порфировые) - основной
Колчеданные
Стратиформные (медистые песчаники и сланцы)
Группировка месторождений (тыс. т металла)
Уникальные – более 5000
Крупные – 1000-5000, промышленное значение 0,5-0,7%
Средние – 100-1000, промышленное значение 1,5-2%
Мелкие – до 100, промышленное значение не менее 3%
Олово
Нетоксичность, химическая устойчивость, производство белой жести, фольги, ряда сплавов. Кларк 2,45Е-4%. Преобладает в постмагматических кислых образованиях.
Минералогия
Важнейшие – касситерит (SnO2) и станин (Cu2FeSnS4). Значительная часть олова концентрируется в виде примесей в других минералах: в гидротермах – в сфалерите (ZnS) как изоморфная примесь и т. д.
Качество руд
Богатые – более 1% Sn
Рядовые – 0,4-1%
Бедные – до 0,1%
Касситерит устойчив в гипергенных условиях и дает россыпи, главным образом морские, среднее содержание касситерита 0,2-0,8 кг/м3, минимальное промышленное – 0,1-0,2 кг/м3.
Обогащение
Бессульфидные руды обогащаются легко гравитационным путем после измельчения с получением оловянного концентрата. Также разделяют флотацией, магнитной сепарацией и комбинированными методами. Сульфидные руды обогащаются труднее.
Разработка
Коренные месторождения – открытым и подземным способом. Россыпи – драгами (морские), эскаваторами, бульдозерами и скреперами.
Типы меторождений
Пегматитовые
Скарновые
Грейзеновые (Альтенберг, Циновец)
Плутоногенные гидротермальные кварцевый подтип, силикатный подтип, сульфидный подтип. Связаны с кислыми гранитоиды (Дальний восток и северо-восток России)
Вулканогенные гидротермальные (Ллалагуа, Потоси– связаны с продуктами молодого вулканизма
Россыпные
Группировка месторождения (тыс. т металла)
Уникальные – более 100
Крупные – 25-100
Средние – 5-25
Мелкие – до 5
Является стратегическим металлом в США.
Вольфрам
Легирующая добавка в черной металлургии, для получения ряда сплавов (победитовые, карбидовые и др.), в электронной, электротехнической, химической и дакокрасочной промышленности. Относится к стратегическим металлом в США. Весовой кларк в ЗК 1,3Е-4%. Накапливается в остаточных продуктах кислых магм, в каменных углях и рапе соляных озер.
Минералогия
Основные минералы – вольфрамит (Mn, Fe)WO4 – ферберит FeWO4 и гюбнерит MnWO4 - и шеелит CaWO4 (в скарнах).
Качество руд
Рассчитывается по окиси вольфрама WO3
Богатые – более 1%
Рядовые – 0,3-1%
Бедные – 0,1-0,3%
Убогие – менее 0,1%
Обогащение
Вольфрамитовые руды – гравитационным способом
Шеелитовые руды – флотацией.
Получают концентрат – 55-70% WO3
Основные типы месторождений
Скарновые – Тырнауз (Кавказ) - шеелит
Грейзеновые – Акчатау (Казахстан), Циновец (Чехия)
Плутоногенные гидротермальные – Восток и северо-восток России, полуостров Корнуолл (Великобритания) - вольфрамит
Группировка месторождений (тыс. т WO3)
Уникальные – более 250
Крупные – 100-250
Средние – 15-100
Мелкие – до 15
Золото
Относится к благородным металлам наряду с серебром, платиной и платиноидами (палладий, иридий, родий, осмий и рутений). Весовой Кларк в ЗК 4,5Е-7% (4,5 мг/т = 4,5 PPM). Применяется в экономической сфере, в ювелирном деле и чеканке монет, основная часть – в электронной промышленности; для изготовления сплавов, в стоматологии.
Минералогия
Основной минерал – самородное золото:
- тонкодисперсное (до 10 мкм)
- мелкое (до 0,1 мм)
- среднее (до 1 мм)
- крупное (до 5 мм)
- самородки (более 5 мм)
Качество определяется пробностью – содержание металла в самородном золоте на 1000 единиц:
- высокопробное – более 900
- средней пробности – 700-900
- низкопробное – менее 700
Остальная часть приходится на серебро и медь.
Известны также интерметаллические соединения – электрум Au,Ag, кюстеллит – Ag(Au) и др., также распространены теллуриды – калаверит и сильванит
Содержания рудного и россыпного золота
Коренные золоторудные месторождения – 1,5 г/т и более
Коренные золотосодержащие месторождения – ниже, как попутный компонент
Россыпные месторождения – около 0,1 г/м3
Группировка золоторудных месторождений (коренные/россыпные, т металла):
Весьма крупные – 100 / 50 и более
Крупные – 50-100 / 25-50
Средние – 10-50 / 1-25
Мелкие – до 10 / до 1
Обогащение
Гравитационное, для мелких частиц – флотация, далее – металлургическая обработка: амальгамирование (смачивание ртутью), цианирование (растворение в цианидах), бактериальное выщелачивыание.
Главнейшие типы месторождений:
Плутоногенные гидротермальные - Березовское
Вулканогенные гидротермальные – Карамкен (восток России)
Флюидно-метаморгфогенные – Сухой Лог (Енисейский кряж), Хоумстейк
Осадочно-метаморфогенные - Витватерсранд
Россыпные, в первую очередь аллювиальные, менее – прибрежно-морские – Ном (Канада)
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПИ
Агрохимическое сырье – породы, из которых извлекают S, P, K, Cl, B, F, соли и др. Ценные компоненты – химические элементы.
Индустриальное (техническое) сырье – графит, асбест, слюда, тальк, флюорит, барит, цеолиты и др.. Ценные компоненты – минералы.
Пьезооптическое и камнесамоцыетное сырье – пьезокварц, оптический кварц, оптический флюорит, исландский шпат и др., драгоценные и поделочные камни. Ценные компонениы – кристаллы и их агрегаты.
Стройматериалы и сырье для их производства – пески, глины, граниты, базальты, известняки, доломиты, опоки, шунгиты, кварциты, амфиболиты и др. Ценные компоненты – горные породы.
Фосфатное сырье
Природные образования, необходимые для получения фосфора и фосфатных удобрений из него.
Источники получения фосфатов
Фосфоритовые руды – полиминеральная диагенетическая осадочная горная порода, содержащая зерна апатита в скрытокристаллической форме и связанные с другими нефосфатными минералами. В мире имеют главенствующее значение, Россия из-за Хибинского щелочного массива – исключение.
Фосфориты и типы их месторождений подразделяют по их текстуре:
Микрозернистые фософриты – 0,01-0,1 мм. Содержание P2O5 21-28%. Бассейн Каратау (Казахстан), Фосфория (США). Доля в мировом балансе – около 30%.
Зернистые фосфориты – 0,1-10 мм. Обладают отчетливым зернистым обликом. P2O5 23-32%, как попутные компоненты присутствуют U и V. Северное побережье Африки и Малая Азия, Центральный Кызылкум (Узбекистан)/ Доля в мировом балансе – около 60%.
Желваковые фосфориты – стяжения 0,5-15 см в несцементированной песчано-глинистой массе. P2O5 в руде 8-12%, в желваках – 16-22%. Фосфатные минерал – курскит. Егорьевское, Вятско-Камское, Полпинское (Брянская область) и др. Доля в мировом балансе – около 7%. Труднообогатимы.
Ракушечные фосфориты – раковины брахиопод. P2O5 32%. Прибалтика.
Галечниковые фосфориты
Рыхлые фосфориты
Апатитовые руды:
Апатит-нефелиновые руды в агпаитовых нефелиновых сиенитах. P2O5 14-17%. Попутно – нефелин как высокоглиноземистый минерал и др. Хибинский щелочной массив.
Апатит-редкометаллно-магнетитовые руды в карбонатитах. P2O5 3-8%. Ковдор. Мировое значение.
Апатит-франколит-редкометалльные руды в корах выветривания карбонатитов. Фосфаты сохраняются как более устойчивые. P2O5 8-17%. В комплексе с редкими металлами.
Группировка месторождений (млн. т P2O5, апатиты/фосфориты)
Весьма крупные – более 100 / -
Крупные – 50-100 / более 200
Средние – 10-50 / 50-200
Мелкие – 1-10 / до 50
Соли
Главные промышленные минералы солей
Хлориды – преимущественно технические:
Галит NaCl
Карналлит KCl*MgCl2*6H2O
Сульфаты
Карбонаты – важны для стекольной промышленности
Геолого-промышленные типы месторождений:
Современные месторождения - морские и континентальные
хлориды (оз. Баскунчак, Эльтон)
сульфаты (Кучук, Кара-Богаз-Гол)
карбонаты (Сёрлз)
Ископаемые месторождения:
Каменная соль
Пластовые залежи (Славянско-Артемовское)
Соляные купола (Илецкое)
Калийно-магниевые хлоридные соли (сильвин, карналлит, галит) – Верхнекамский бассейн, Припятский бассейн, Саскачеванский бассейн
Сульфатные и сульфатно-хлоридные калийные соли. Более легко обогатимы, но менее распространены – Предкарпатский бассейн
Группировка месторождений калийных солей (млрд. т K2O):
Весьма крупные – более 1
Крупные – 0,5-1
ХРЕНА-С-ДВА!
Асбесты
Асбесты – различные минералы, обладающие тонковолокнистым строением
Главнейшие промышленные минералы
Хризотил – волокнистая разновидность серпентина (Mg,Fe)6[Si2O5](OH)8
Амфиболы:
Антофиллит - волокнистая разновидность антофиллита
Крокидолит - волокнистая разновидность рибекита
Амозит - волокнистая разновидность грюнерита
Использование
Как защитный материал, фильтры, кислотоупоры и щелочеупоры, для изготовления асбоцементных труб, и т. д.
Главнейшие типы месторождений:
Залежи и жилы с хризотиловой минерализацией в серпентинизированных ультраосновных породах – Баженовское (Урал), Молодежное (БАМ). Лидеры по запасам и добычи хризотил-асбеста – Россия и Канада
Серпентинизация ультраосновных пород:
3(Mg,Fe)2SiO4 (оливин) + 4H2O +SiO2 = 2H4(Mg,Fe)3Si2O9 (серпентин)
Пластовые и жилообразные зоны хризотиловой минерализации, связанные с карбонатными магнезиальными толщами в близи контактов с интрузиями (аризонского типа). Отсутствует железо – более качественный асбест, однако месторождения менее распространены – Аспогашское месторождение
Крокидолитовые и амозитовые асбесты в железисто-кремнистых толщах на контактах с доломитами. Только Южная Африка и Западная Австралия
Антофиллит-асбест – метаморфизм хризотил-асбеста – Сырсетское
Масштабы месторождений (тыс. т волокна), хризотил/антофиллит:
Крупные – более 5000 / 50
Средние – 500-5000 / 5-50
Мелкие – до 500 / 5
Слюды
Главные промышленные слюды:
Мусковит KAl2[AlSi3O10](OH,F)2
Флогопит K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
Вермикулит (Mg,Fe2+,Fe3+)3[(Si,Al)4O10](OH)3*4H2O
Биотита-нет
Использование
Как диэлектрик, является стратегическим сырьем из-за малых запасов листовой слюды. Часто спрессовывают более мелкие пластины. Вермикулит – в строительстве и как сорбент
Образование минералов:
Мусковит – в пегматитах. Гидролиз ПШ
Флогопит – метасоматоз
Вермикулит – гипергенез
Типы месторождений:
Тела аляскитовых гранитов с чешуйчатой мусковитовой минерализацией. Мелкозернистая слюда то есть.
Тела мусковитоносных плагиоклазовых и плагиоклаз-микроклиновых гранитных пегматитов с крупнокристаллическим мусковитом
Залежи крупнокристаллического флогопита в карбонатитовых комплексах
Залежи крупнокристаллического флогопита в высокометаморфизованных толщах среди диопсидовых сланцев (южная часть Алданского щита)
Залежи вермикулита в корах выветривания ультраосновных массивов, в основном, по флогопиту
Масштабы месторождений (тыс. т забойного сырца):
Весьма крупные – более 25
Крупные - 5-25
Средние - 1-5
Мелкие - менее 1
Переработка слюды
Забойный сырец – кристаллы мусковита и флогопита, отделенные в забое от горной массы, с размерами пластин в плоскости спайности не менее 4 см2
Промышленный сырец – кристаллы мусковита и флогопита произвольного контура толщиной не менее 0,1 см, имеющие с каждой стороны полезную (бездефектную) площадь не менее 3 см2, полученные на горных предприятиях в результате очистки забойного сырца от поверхностных срастаний с другими минералами.
Листовая слюда – слюда, которую перед употреблением раскалывают на пластины или подвергают щипке. Из нее получают подборы, обрезную слюду и фасонные изделия
Скрап – мелкая слюда, получаемая как отходы производства листовой слюды. Скрап переводят в дробленую и молотую слюду, а после их спрессовки – слюдиниты и слюдопласты (искусственные заменители слюды)
Графит
Природные разновидности
Кристаллический чешуйчатый графит – параллельно в породе (0,001-n мм)
Кристаллический кусковый графит – разнонаправлено в породе (размеры те же)
Скрытокристаллический или аморфный графит (менее 0,001 мм)
Искусственный графит - коксовый, доменный, ретортный, в т. ч. и производимый специально
Возможные источники образования графита:
Магматические эманации
Карбонатные аороды, переходящие в зоне контакта с интрузиями в скарны, и карбонатиты
Органические остатки
Использование:
В электротехнике, для атомных реакторов, в металлургической промышленности как смазка
Главнейшие типы месторождений:
Плотнокристаллический кусковый графит:
Собственно магматические образования - Ботогольское
Пегматиты
Скарны – Блэк-Дональд (Канада)
Метаморфические породы
Чешуйчатый графит в метаморфизованных докембрийских толщах – Завальевское (Украина), Южная Чехия. Наиболее значимый тип
Скрытокристаллический графит – термальный контактовый метаморфизм в угольных пластах – Ногинское, Курейское (правобережье Енисея)