Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых (562041), страница 3
Текст из файла (страница 3)
По тектонической приуроченности выделяются рудоносные формации докембрийских платформ, позднепротерозойских и фанерозойских складчатых областей и зон активизации древних платформ. В магматических месторождениях заключено 5,5 % мировых запасов железных руд, они обеспечивают 6 % добычи. В некоторых месторождениях запасы руды превышают 1 млрд т. Формирование рудных тел связано с процессами расслоения магматических масс.
Основной рудный минерал титаномагнетит со структурами распада твердого раствора — зто магнетит с тонкопластинчатыми вростками ильменита. Содержание железа — от 17 % во вкрапленных рудах до 48 — 58 ь' в массивных. Помимо железа в рудах в промышленных количествах содержатся титан (от 0,8-2% до 12 — 14 % Т!О~), ванадий (0,1 — 0,5 % У,О,), платиноиды.
Наиболее яркими пред- ставителями этой группы являются Качканарское, Гусевогорское на Урале и Чинейское в Восточной Сибири месторождения. Суммарные запасы руды превышают б млрд т, в них содержится едва лн не половина мировых запасов ванадия. К числу крупнейших относятся месторождения Бушвельдского массива (ЮАР), Аллард-Лейк (Канада), Сэндфорд-Лейк (США), Отанмяки (Финляндия) и др. Скарново-магнетитовые месторождения связаны с гранитоидами повышенной основности (плагиогранитами) и размещаются в складчатых областях различного возраста. Рудные тела располагаются среди скарнов — контактово-метасоматических образований известково-силикатного состава, состоящих из гранатов, пироксенов, амфиболов, волластонита, эпидота, скаполита и др. Скарны подразделяются на известковистые, магнезиальные и силикатные.
Рудные тела имеют пластообразную, столбообразную, неправильную форму и сложены богатыми магнетитовыми и сульфидно-магнетитовыми рудами. Масштаб месторождений средний и крупный. В скарновых месторождениях заключено 3,4 Ж мировых запасов железа, и они дают около 3% добычи. В России доля этих месторождений более значительна — почти 15 % запасов и более 19 % добычи. Наибольшей известностью пользуются месторождения Магнитогорское, Гороблагодатское, Высокогорское (Урал, Россия), Сарбайское, Соколовское (Казахстан), Дашкесанское (Азербайджан), Айрон-Спрингс (США) и др.
Марганец — важнейший металл черной металлургии, чрезвычайно дефицитный для России. Общие мировые запасы марганцевых руд в 56 странах составляют 15 млрд т, в том числе в ЮАР— 9 млрд т, на Украине — 2,5 млрд т. Добыча марганцевой руды в 2б странах превышает 20 млн т в год, более половины добывается в ЮАР, на Украине, в Китае. К уникальным относятся месторождения с запасами более 1 млрд т, к крупным — сотни млн т, к средним и мелким — десятки млн т.
В промышленности используются два типа руд. Окисные руды (пиролюзит, манганит, псиломелан, браунит и др.) осадочного проис- 1Ч хождения, оолитового и конкреционного сложения ВИННИ)И)ОИ(( ПИ4 ВШНЩИ(( ИМИИа Кваа содержат Мп 30 — 45%, 51О,-10-18%, фосфора не более 0,2 Ж. Вторичные окисные руды, образующиеся в процессе выветривания, по составу и свойствам близки первичным. Карбонатные руды менее ценные; они сложены родохрозитом, манганокальцитом; характеризуются низким содержанием марганца (10-25%) и повышенным — кремнезема и фосфора.
Выделяются еще силикатно-карбонатные руды, образованные в результате метаморфизма осадочных окнсных и карбонатных руд. В нх состав входят родонит, бустамит, родохрозит и др, Руды не поддаются обогащению и в промышленности не используются. Основными геолого-промышленными типами марганцевых месторождений являются: 1) осадочные морские, 2) вулканогенно-осадочные, 3) месторождения выветривания. Кроме того, перспективным типом, освоение которого возможно в ближайшем будущем, являются железомарганцевые конкреции абиссальных котловин Мирового океана. Крупные скопления метаморфогенных руд представляют интерес лишь в том случае, если они подвергались выветриванию. Морские осадочные месторождениясодержат 75 и' мировых ресурсов марганцевых руд.
К этому типу относятся уникальные и крупные олигоценовые месторождения: Никопольское, Большетокмакское (Украина), Чиатурское (Грузия), меловое Груг-Айленд (Австралия). Пластовые и лннзообразные рудные тела Никопольского бассейна средней мощностью 2 — 4 м прослеживаются в виде широкой (до 2,5 км) прерывистой полосы на 250 км. Оксидные и карбонатные руды часто имеют конкреционное строение. Рудоносная кварцглауконитовая песчано-глинистая формация сложена глинами, глауконитовым песком, известняками и др. Марганцевые руды являются седиментационно-диагенетяческими образованиями. На всех месторождениях отчетливо выражена фациальная зоналыюсть: в прибрежных условиях накапливались оксидные руды, в более глубоководных — карбонаты.
Вулкаиогеиио-осадочные месторождения связаны с вулканогенно-кремнистыми и доломито-известняковыми комплексами базальтоидных формаций. Это пре- ПЩ! имущественно палеозойские месторождения оксидных и карбонатных руд незначительные по масштабу. Некоторые из них характеризуются комплексным составом руд: железо, марганец, свинец, цинк, барий (Атасуйские месторождения, Казахстан). Месторождения выветрнваиия образунэгся по марганецсодержащим метаморфизованным силикатным и карбонатным породам в условиях тропического климата. В этих месторождениях сосредоточено более трети мировых запасов марганца. Марганценосные коры выветривания сложены песчано-глинистыми породами со скоплениями оксндных руд (пиролюзит, псиломелан, манганит и др.). Содержание марганца — 44 — 48%, железа — 4,4%, кремнезема — 7 — 13%, глинозема— 32%, фосфора — 0,17%.
Крупнейшим месторождением этого типа является Постмасбург (ЮАР). Крупные месторождения известны в Бразилии (штат Минас-Жерайс), Западной Африке. Индии. Хром. Основной потребитель хромитовых руд— черная металлургия, около 10 % используется для изготовления огнеупоров, 5 % — в химической промышленности. Подтвержденные запасы в 300 месторождениях 32 стран составляют 2,6 млрд т хромитов; 83 % запасов сосредоточено в ЮАР, 7 % — в Казахстане, 3 % — в Зимбабве. Ежегодное производство товарной руды— около 15 млн т. Уникальные месторождения обладают запасами в сотни млн т; крупные и средние — в десятки млн т, мелкие — единицы. Руды сложены хромитами — хромшпинелидами переменного состава.
К промышленным рудам относятся сплошные и густовкрапленные хромиты с высоким содержанием Сг,Оэ и благоприятным отношением Сг,О,/РеО. Выделяются три типа руд. Наиболее высококачественные — металлургические руды, используемые для производства феррохрома, содержат 50 — 52% Сг,О, и имеют отношение Сг,О,/РеО > 2,5. Химический тнп руд — среднехромистый с повышенной глиноземистостью — содержит более 36% Сг,О, н Ре,О, — не более 14 — 16%. Огнеупорные хромитовые руды должны содержать Сг,О, 32 — 33% и иметь отношение Сг,О,/РеО < 2,5, 1 Материнской для промышленного хромитового ьв оруденения является только дуннт-гарцбургитовая группа формаций, при этом хромиты локализуются в максимально насыщенных оливином дунитах. Выделяются три геолого-промышленных типа месторождений: 1) раннемагматические; 2) позднемагматические; 3) россыпные (промышленное значение их несущественно) . Раннемагматические месторождения представлены пластообразными телами хромитовых руд в стратифицированных массивах ультраосновных пород, сформированных в областях активизации платформ.
Это ведущий тнп хромитовых месторождений, на его долю приходится почти 82 % мировых запасов. Классическим примером служит Бушвельдский массив (ЮАР)— грандиозный лополит размером 460х250 км. В массиве снизу вверх выделены: зона закалки (350 м, нориты); базальная зона (1500 м, нориты, перемежающиеся с перидотитами); критическая зона (1000 м, нориты с прослоями пироксенитов и аиортозитов); главная зона (3500 м, габбро-нориты); верхняя зона (200 м„габброднориты).
Хромитовые руды сосредоточены в пироксенитах и анортозитах критической зоны. Руды образуют параллельные пластообразиые залежи мощносп ю от 0,2 до 1,8 м. Число таких пластов достигает 25. Они прослеживаются на десятки километров при очень устойчивой мощности. Хромиты нижних пластов характеризуются более высоким качеством.
Подобное строение имеют месторождения комплекса Великой Дайки в Зимбабве, руды которых относятся к металлургическому типу. Позднемапчатнческие месгорождения локализованы в ультраосновных массивах складчатых поясов. Месторождения связаны с дунит-гарцбурпповыми массивами офиолитовых серий. В груборасслоенных хромитоносных массивах рудные тела имеют форму уплощенных линз, а также жилообразных, гнездообразных тел. Наиболее крупные месторождения этого типа расположены в пределах Кемпнрсайского массива (Южный Урал, Казахстан). Размеры рудных тел достигают 1,5-2 км по простиранию, при мощности от 25 до 180 м.
В некоторых месторождениях количество рудных тел исчисляется десятками. Этот тип характеризуется наиболее высокосортными хромитовыми рудами. Титан благодаря своим уникальным свойствам используется в космической, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности, а большая его часть идет для производства титановых белил. Подтвержденные запасы Т1О, в 20 странах оцениваются в 740 млн т (3/4 ильменита, 1/4 ругила). Около 60 % запасов сосредоточено на Украине, в Бразилии, ЮАР, Австралии.