Рудные тела предсталяют собой субгоризонтальные залежи асбестоносных серпентинитов мощностью 20-65 см в приконтактовых частях доломитизированных известняков с диабазовыми силлами (рис. 3). Иногда несколько таких тел сближены, образуя единую зону мощностью в несколько метров. В плане такие зоны имеют эллиптическую форму размером в десятки-первые сотни метров в поперечнике. Тела серпентинитов содержат серию параллельных жилок и прожилков поперечно-волокнистого хризотил-асбеста, отстоящих друг от друга на 3-15 см. Протяженность таких жилок может достигать нескольких метров, а их мощность - нескольких сантиметров.

Так, например, на месторождении Сьерра-Анча зона асбестоносного серпентинита, находящаяся в приконтактовой части с диабазом, залегает субгоризонтально, имея суммарную мощность 2 м, объединяя местами от одной до трех сближенных тел мощностью по 0,5-0,6 м. В каждом теле имеется в среднем 3-5 и более (до 15) параллельных жилок поперечно-волокнистого хризотил-асбеста со средней длиной волокна 10-20 мм.

В зонах серпентинизации известняков наряду с серпентином нередко присутствуют также тремолит, диопсид, тальк и другие минералы. По представлениям американских геологов при внедрении диабазовых силлов освобождавшаяся из доломитизированных известняков магнезия соединялась с кремнеземом нодулей и стяжений, в результате чего происходило образование тремолита, диопсида, талька и серпентина. Прожилки хризотил-асбеста в серпентинитах наследовали первичные горизонтальные плоскости напластования докембрийских известняков; поперечное волокно этих прожилков росло метасоматически за счет серпентинита вверх и вниз от тонких трещин - путем поступления гидротермально-метаморфических растворов, связанных с диабазами. Предполагается, что достаточно незначительных изменений состава, давления или температуры этих растворов, чтобы серпентин стал неустойчивым - по нему начал кристаллизоваться стабильный в новых условиях хризотил-асбест.

Хотя запасы руд этих месторождений и содержания в них асбестового волокна невелики, в течение многих лет осуществляется их разработка небольшого масштаба. Маложелезистый хризотил-асбест, добываемый здесь, имеет высокие диэлектрические свойства, являясь исключительно ценным сырьем в электротехнической промышленности.

Месторождения амозита и крокидолита ЮАР

Южно-Африканская республика является по существу единственным мировым производителем амозита и крокидолита (соответственно около 60 тыс т и 12 тыс т ежегодно).

Основные запасы амозита сосредоточены в Трансваале - в пределах обширного рудного поля, представляющего дугообразную, вытянутую на 100 км полосу, окаймляющую северо-восточное окончание Бушвелдского магматического комплекса. Подавляющая часть добычи при этом приходится на Лайденбургский участок между Пенджем и Кромелленбоогом (рис. 4).

В геологическом строении рудного поля принимают участие породы Трансваальской супергруппы докембрия, подразделяемые снизу вверх на группы Волкберг (метаморфизованные кластические осадки, преимущественно кварциты), Чуниспоорт (мощная карбонатная толща доломитов Малмани, переходящая вверх в полосчатые железистые кварциты и яшмы, содержащие амфибол-асбест) и Претория (кварциты и сланцы).

Амфибол-асбестовая минерализация в своем распространении ограничена толщей железистых кварцитов и яшм, перекрывающей доломиты Малмани и смятой в пологие синклинальные и антиклинальные складки (рис. 5). Это отчетливо слоистая толща чередования темных (магнетитовых, графитовых, грюнеритовых) и светлых (кварцитовых, сланцевых, сидеритовых) маломощных слойков, прослеживаемая на десятки километров по простиранию; ее максимальная мощность в центральной части рудного поля достигает 700 м. Образующие толщу индивидуальные слойки имеют резкую границу; их мощность не превышает первых дециметров.

Амозит-асбест, обычно синевато-серый, поперечно-волокнистый, образует серию согласных прожилков в темно-серых слоях пород, содержащих многочисленные крупные кристаллы грюнерита и большое количество графита. Такие слои подстилаются и перекрываются железистыми кварцитами. В пределах слоя фиксируется до 5-6 параллельных прожилков со средней длиной волокна 10-12 см (максимальная длина волокна - до 18 см). Несколько слоев с амозит-асбестовой минерализацией образуют ясно стратифицированную продуктивную пачку; в разрезе толщи отчетливо зафиксированы четыре таких пачки, мощностью около 10 м каждая. На некоторых месторождениях близ Питерсбурга амозит и крокидолит встречаются совместно в одной жиле.

Основные запасы крокидолита находятся в Капской провинции; они связаны с вытянутой на 400 км и шириной 45 км субмеридиональной полосой пород той же Трансваальской супергруппы докембрия от Приска (р. Оранжевая) на юге через Грикватаун и Кураман до границы с Ботсваной на севере (рис. 4). Полоса по простиранию разделена на три асбестоносных рудных поля (с юга на север): Коэгас-Грикватаун, Куруман и Помфрет.

В разрезе Трансваальской супергруппы здесь выделяют (снизу вверх) группы Гхаап, Постмасбург и Олифаншоек. Вся крокидолитовая минерализация связана с нижней группой Гхаап, сложенной господствующими доломитами с пачками полосчатых железистых кварцитов.

Основным тектоническим элементом является синклиналь Димотен, ось которой имеет северо-восточное направление на юге полосы, сменяющееся на северо-западное в ее центральной части с образованием выпуклой на востоке дуги. Относительно пологие крылья этой структуры осложнены складками более высоких порядков.

Главная промышленная зона (слои Вестерберг) представляет чередование грубо- до тонкослоистых железистых (магнетитовых) кварцитов с согласными жилами поперечно-волокнистого крокидолит-асбеста, периодически прерывающимися по простиранию. В районе Приска эта зона содержит 8 асбестоносных жил со средней длиной волокна 15-20 мм, тяготеющих к ее нижней части мощностью около 30 м. Зона промышленной минерализации проявляется на обоих крыльях синклинали Димотен, фиксируясь в складках более высоких порядков в виде вытянутых на десятки метров слоев Вестерберг. Ввиду прерывистого (по простиранию) характера крокидолитовой минерализации ее разработка осуществляется серией небольших открытых горных выработок. Наиболее значительные месторождения находятся близ Приска, Куруман и Помфрета.

По мнению М. Кужварта южноафриканские месторождения крокидолита и амозита в железо-кремнистых породах сформировались при гидротермальном привносе натрия (крокидолит) и магния (амозит) в условиях динамометаморфизма. Другие зарубежные исследователи считают, что если магний заимствовался гидротермально-метаморфическими растворами из соседних доломитов, то натрий изначально присутствовал в повышенных количествах в отдельных пластах железистых кварцитов. Ряд геологов для месторождений Трансвааля связывают природу гидротермальных растворов с внедрением Бушвелдского магматического комплекса.

Бугетысайское месторождение антофиллит-асбеста в Казахстане

Месторождение находится в бывшей Актюбинской области в 80 км к востоку от ж/д станции Эмба. Геологически оно приурочено к северо-восточному периклинальному погружению Бугетысайской антиклинали - локальной структуры в пределах Мугоджарского мегаантиклинория, сложенной рифейскими интенсивно метаморфизованными породами кандыкаринской (внизу) и борлинской свит: разнообразными гнейсами и амфиболитами с широко проявленной мигматизацией, а также кварцитами. На месторождении развиты многочисленные тела метаморфизованных ультрабазитов, пегматитовые, аплитовые и кварцевые жилы. Породы сильно дислоцированы в линейно-вытянутые на северо-восток, зачастую опрокинутые складки с преобладающими углами падения крыльев 60-80њ (рис. 6).

Измененные ультрабазитовые тела, содержащие антофиллит-асбестовую минерализацию, залегают согласно среди отложений борлинской свиты близ ее контакта с породами кандыкаринской свиты, образуя две вытянутых на северо-восток зоны: северную и центральную. В пределах центральной зоны расположены наиболее значительные тела (залежи), круто падающие в северо-западном направлении и имеющие склонение, совпадающее с погружением оси складки на северо-восток. Самая крупная залежь No 1, представляющая сложную крутопадающую линзу, оконтуривается по простиранию на 250 м, на глубину до 100 м, по мощности до 50 м (рис.5.5). В ней наиболее полно выражена метаморфическая зональность слагающих пород (от центра к периферии): 1 - тальк-антофиллит-карбонатные породы с реликтами серпентинита, 2 - те же породы без серпентинита, 3 - тальк-антофиллитовые, 4 - вермикулит-антофиллит-тальковые, 5 - тальк-вермикулитовые и актинолит-вермикулитовые на контактах с вмещающими гнейсами и амфиболитами соответственно. Границы между этими метасоматическими зонами постепенные. Лишь пятая зона, образующаяся как за счет ультрабазитов, так и вмещающих их пород, имеет резкие очертания. В небольших залежах породы с реликтами серпентинита (зона 1) отсутствуют.

Промышленная асбестоносность связана с тальк-антофиллитовой и вермикулит-антофиллит-тальковой породами (зоны 3 и 4). В тальк-антофиллит-карбонатной породе (зона 2) она проявлена в меньшей степени, а при наличии реликтов серпентинита (зона 1) - отсутствует вообще. Наиболее обогащены асбестом мелкие тела метаультрабазитов, зачастую целиком являющиеся рудными залежами, а также интенсивно деформированные краевые части крупных тел.

Асбест развивается преимущественно по антофиллиту, реже по тальку. Руды имеют крупнозвездчатую, звездчатую и иногда пучковую структуры. Крайне редко встречаются руды поперечно-волокнистого сложения. Наиболее длинное волокно фиксируется в крупнозвездчатых образованиях (радиус звездочек превышает 5 см). Содержание в рудах волокна класса +0,5 мм составляет 5,66-9,26%, класса +1,6 мм - 1,10-3,17%. По своему химическому составу антофиллит-асбест является высокомагнезиальным: атомное отношение Mg:Fe превышает 7.

В верхних частях залежей фиксируются сильно выветрелые руды. Наиболее изменены их карбонатсодержащие разновидности: до глубины нескольких метров карбонат (магнезит) в них выщелочен, горная масса дезинтегрирована, асбестовое волокно имеет пониженную прочность и повышенное водопоглощение.

В настоящее время на месторождении выявлено и разведано несколько десятков тел измененных ультрабазитов с промышленной антофиллит-асбестовой минерализацией. Оно является резервной базой асбестовой промышленности Казахстана.

По представлениям А.Я.Хмары и Г.И.Бурда месторождение имеет метаморфогенную природу. Образование асбестоносных метаультрабазитов происходило в условиях амфиболитовой фации регионального метаморфизма путем метасоматической переработки аподунитовых лизардитовых серпентинитов (помимо отмеченных в ядерных частях метаультрабазитовых тел многочисленных реликтовых агрегатов серпентинитов на месторождении выявлено тело лизардитовых серпентинитов мощностью 60 м). По петрохимическим данным эти серпентиниты относятся к дунит-гарцбургитовой формации - производной глубинной перидотитовой магмы. Исходные ультрабазитовые интрузивы в ходе динамометаморфизма расчленялись на отдельные будины, приобретавшие уплощенные линзовидные формы и в своих периферических частях становившиеся наиболее благоприятными для фильтрации метаморфизующих растворов.

МИРОВОЙ РЫНОК

Максимальное производство асбеста в мире пришлось на 1977 год (почти 5,5 млн т волокна), в том числе в СССР - более 2,5 млн т и в Канаде - свыше 1,5 млн т. С начала 80-х гг. минувшего столетия вследствие экологических причин производство асбеста стало падать (в 1998 году оно составило всего 2,0 млн т). Ведущими продуцентами асбеста являются Россия, Канада, КНР, Бразилия, Зимбабве, Казахстан, ЮАР, а также Колумбия и Греция. Доля хризотил-асбеста превышает 95%. Крокидолит и амозит добываются в ЮАР, а антофиллит-асбест помимо России - в Финляндии.

Подавляющая масса волокна добывается из хризотил-асбеста, связанного с ультрамафитами. Значительно меньше добывают крокидолит-, антофиллит-, родусит-, тремолит-асбеста и маложслезистого хризотил-асбеста.

По данным Горного бюро США, мировая добыча асбестового волокна в 1983 г. составила около 4,2 млн. т, в том числе (в тыс. т): Канада 1493; ЮАР 220; Зимбабве 190; Бразилия 135; Италия 120; США 70; Свази­ленд 32; Индия 25; Кипр 18; Австралия 20; Южная Корея 15; Турция 4; Япония 4; Мозамбик 0,8. В существенных количествах асбест добывается в КНР и СФРЮ, в небольших количествах — в Афганистане, НРБ, АРЕ и других странах.

Цена асбеста в 1983 г. в Канаде колебалась (в зависимости от марки) от 199 до 932 дол/т. Южноафриканские асбесты стоили 840 (амозит-асбест) и 629 (крокидолит-асбест) дол/т.

По добыче асбеста Россия занимает одно из ведущих мест. Железистый хризотил-асбест добывают на ряде крупных месторождений: Баженовском (Свердловская обл.), Киембаевском (Оренбургская обл.), Джетыгаринском (Кустанайская обл.), Актовракском (Тувинский АО), Саянском (Красно­ярский край). Добыча антофиллит-асбеста ведется на Терсутском участке Сысертского месторождения (Свердловская обл.). Месторождения маложеле­зистого хризотил-асбеста известны в Красноярском крае (Аспагашское) и Средней Азии.

По запасам волокна среди месторождений асбеста выделяют: хризотил-асбест (в млн. т) — крупные (>5), средние (0,5—5) и мелкие (50), средние (5—50) и мелкие (<5).

Графические приложения

Р ис. 1. Типы жилкования хризотил-асбеста (текстуры). а - простая отороченная жила, в центре жилы видна просечка; б - сложная отороченная жила; в - руда типа мелкой сетки; г - руда мелкопрожильная. 1 - гарцбургит, 2 - серпентинит, 3 - жилки хризотил-асбеста.

Рис. 2. Геологическая карта и разрез Молодежного гипербазитового массива (по К.Г.Башта). 1 - келянская толща (сланцы хлорит-серицит-кварцевые, эпидот-альбит-хлоритовые, кварц-карбонатные, реже рассланцованные эффузивы);