Грейзеновые месторождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Класс грейзеновых месторождений

Грейзены - это метасоматические горные породы, состоящие из кварца и слюды, содержащие берилл, топаз, турмалин, флюорит и рудную минерализацию (касситерит, молибденит и др.). Ведущими полезными компонентами являются олово, вольфрам, молибден и бериллий (табл. 1).

Таблица 1

Грейзеновые месторождения формируются в пределах островных дуг на континентальной коре, активных окраинах платформ и особенно характерны для коллизионных обстановок. Они тесно связаны с апикальными частями гипабиссальных интрузий гранитов. Мощность эндоконтактовой зоны (от кровли массива вглубь) достигает 300-500 м, экзоконтактовой зоны - до 1500 м. 80 % всех грейзенов, по данным В.А. Богомолова, находятся в эндоконтактовой зоне. Наиболее продуктивны куполовидные участки интрузивов с пологой кровлей и контактами. По содержанию главных компонентов рудоносные граниты мало отличаются от обычного среднего гранита. Однако кларки редких металлов (олова, молибдена и др.) и летучих компонентов (фтора, хлора, бора) в них явно повышены.

Для грейзенов характерна многостадийность формирования:

а) предрудная массовая грейзенизация;

б) образование жильных грейзенов ранней стадии;

в) образование жильных грейзенов поздней стадии (рис. 1).

Грейзены формируются на глубинах 1-5 км, давление при этом изменяется от 130-110 до 10 МПа. Фоновая грейзенизация происходит в интервале температур 450-300 °С при пониженной кислотности растворов (рис. 2). Жилы формируются растворами переменной кислотности-щелочности при температуре ниже 350 °С. Массовая грейзенизация апикальных частей интрузий приводит к образованию обширного метасоматического ареала, имеющего зональное строение. В экзоконтактовой части ареала состав метасоматических зон (фаций) зависит от состава исходной породы (рис. 3.). В составе жил, залегающих внутри грейзенов, резко преобладает кварц (до 95 %), остальную часть слагают минералы, характерные для фоновой грейзенизации (полевые шпаты, мусковит, топаз, флюорит, турмалин), в том числе и рудные (касситерит, молибденит и др.). Распределение рудных минералов в жилах, образующихся при выполнении трещин, гнездовое, неравномерное. В жилообразных залежах, формирующихся метасоматическим путем, рудная минерализация образует более равномерную вкрапленность. Размеры жил варьируют в широких пределах: средняя мощность составляет 1-2 м, длина - десятки метров. Таким образом, для грейзеновых месторождений характерны две основные формы жил полезных ископаемых: штокверки рассеянной прожилково-вкрапленной минерализации в ареолах грейзенизации и находящиеся в их пределах жилы (см. рис. 1, рис. 4). В целом в распределении рудной минерализации отмечена общая тенденция: по вертикали снизу (эндоконтактовая зона) вверх (экзоконтактовая зона) редкоземельное, циркониевое и тантал-ниобиевое оруденения сменяются последовательно молибден-олово-бериллий-вольфрамовым и свинец-цинк-медным. [В.Ф. Рудницкий, 2015]

Рис. 1. Типовой разрез грейзенового месторождения (по И. Ф. Григорьеву): 1 - граниты; 2 - терригенные породы; 3 - предрудная массовая рейзенизация и штокверковая минерализация; 4 - жилы ранней стадии; 5 - жилы поздней стадии

Рис. 2. Температура и рН растворов процессов грейзенизации и альбитизации (по Г.Н. Щербе)

Рис. 3. Сводная схема зональности грейзенов (по Г.Н. Щербе): 1 - грейзенизированные породы; 2 - грейзены; 3 - пегматиты; 4 - скарны; 5 - кварцевые жилы и штокверки; 6 - верхняя граница грейзенов

Рис. 4. Геологический разрез (А) и план (Б) грейзеновых месторождений: А - оловорудного месторождения Альтенберг (по Г. Тишендорфу), Б - вольфрамового месторождения Акчатау (по А. Щеглову, Т. Буткевичу): 1 - оловоносный грейзеновый штокверк; 2 - граниты; 3 - гранит-порфир; 4 - кварц-порфир; 5 - песчаники; 6 - грейзеновые и кварцевые жилы

2. Твердые полезные ископаемые, связанные с группой метаморфических месторождений, класс - зеленосланцевой и амфиболитовой фаций метаморфизма

Руководствуясь генетической классификацией месторождений полезных ископаемых (по В.И. Смирнову, с изменениями), к полезным ископаемым зеленосланцевой фации относятся: Тальк, кварц, Асбест.

Амфиболитовой фации: Графит.

Тальк -- Mg3 [Si4O10] (ОН)2.Содержит примеси Fe (до 2-5%), Al, Са, Мn, Ni.

Листоватые и чешуйчатые агрегаты (тальковый сланец), звездчатые скопления, плотные тонко- и скрыточешуйчатые породы (тальковый камень и др.), редко волокнистые массы (агалит) или таблитчатые кристаллы, плохо ограненные и легко расщепляющиеся на тонкие пластинки и листочки.

Цвет в крупнолистоватых выделениях светло-зеленый, иногда белый с желтоватым, буроватым оттенком; может быть как бесцветным, так и окрашенным довольно густо (до бурого и темно-зеленого). Более темные тона свойственны плотным загрязненным агрегатам типа талькового камня. Интенсивность окраски зависит от содержания элементов-примесей (особенно Fe) или присутствия гидроокислов железа.

Свойства талька: жирен на ощупь, спайность весьма совершенная; спайные листочки гибки и чуть более упруги, чем у пирофиллита, твердость 1 (эталон самой низкой твердости в шкале Мооса); легко чертится ногтем и режется ножом. Удельный вес 2,6-2,8. Инертен по отношению к кислотам и щелочам.

Месторождения талька.

Довольно широко распространен. Образуется при гидротермальной переработке ультраосновных пород, доломитов или в результате метаморфизма богатых магнием осадочных пород. На Урале находится крупнейшее месторождение. Черемшанский участок, Сысертского месторождения тальковых пород расположен в районе поселка Первомайский в Свердловской обл. [2]

Кварц

Химическая формула: SiO₂

Твердость по Моосу: 7

Сингония: тригональная

Показатель преломления: 1,543--1,554

Двойное лучепреломление: 0,009

Плотность: 2,63--2,65 г/см³

Блеск стеклянный, в сплошных массах иногда жирный, излом неровный или раковистый. Спайность отсутствует. Кварц часто образует двойники. Температура плавления 1713-1728 °C (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные). Диэлектрик, пьезоэлектрик. В чистом виде кварц бесцветен или имеет белую окраску из-за внутренних трещин и кристаллических дефектов. Элементы-примеси и микроскопические включения других минералов, преимущественно оксидов железа, придают ему самую разнообразную окраску. Среди цветовых разновидностей кварца -- почти черный морион, фиолетовый (аметист), желтый (цитрин) и т. д.

По химическому составу он представляет собой диоксид кремния, может содержать примеси алюминия и железа. Чистый представитель вида, который иначе называется горным хрусталем, обладает высокой теплопроводностью. Он прохладен на ощупь даже в теплую погоду. Самоцвет обладает повышенной устойчивостью к сильным кислотам и прочим химическим веществам.

Горный кварц -- ценное минеральное сырье. Сфере его использования не ограничивается одним ювелирным искусством. Минералы широко используют при изготовлении генераторов ультразвука, оптического оборудования, радио- и телефонной аппаратуры. Применение кварца распространено в стекольной и керамической промышленности. Наиболее востребованы в этих областях горный хрусталь и чистый кварцевый песок. Подходит минерал для производства кремнеземистых огнеупоров и кварцевых стекол. Месторождения кварца: Карелия, Урал (розовый кварц), Алтай, горы Сибири и Кавказа, В Пpимopьe ecть “хpycтaльныe пoгpeбa”, coдepжaщиe дpaгoцeнныe paзнoвиднocти камней: тoпaз, гopный хpycтaль, мopиoн, aмeтиcт. [3]

Асбест

Асбестосодержащие породы широко распространены. Почти в любой горной породе есть волокна асбеста. Залегания асбеста, как правило, неглубокие, поэтому в природе идет естественное вымывание и выветривание его волокон из горных пород. Виды асбеста несколько отличаются между собой по своим свойствам (в том числе толщиной и длиной волокон), но в целом характеризуются высоким пределом прочности на разрыв, низкой теплопроводностью и относительно высокой химической стойкостью. Длина пучков волокон может доходит до нескольких сантиметров, а диаметр может быть различным, но в основном не превышает 1 мм. На основании параметров длины пучков и их диаметра оцениваются технические качества асбеста. Он обладает высокой термостойкостью: плавится при температуре 15500 С. Его прочность при растяжении вдоль волокон - до 30000 кгс/см2, что выше прочности стали.

Месторождения хризотил-асбеста генетически связаны главным образом с ультраосновными породами и образуются в процессе их серпентинизации при воздействии гидротермальных растворов, связанных с гранитоидными интрузиями. Самыми крупными асбестовыми месторождениями владеют Канада (хризотил), ЮАР (крокидолит, амозит, хризотил), Россия (хризотил). Российские месторождения асбеста сосредоточены, главным образом, на Урале. Крупнейшими из них являются Баженовское и Киембаевское. Территория Северного Кавказа также богата на асбестовые месторождения. Добыча асбеста также ведется на территории США, Бразилии, Зимбабве, Италии, Китая, Франции, Финляндии, Японии, Австралии, на Кипре. [ 4]

Графит

Физические свойства:

Электропроводность.

Обладает низкой твердостью, разница с алмазом колоссальная, хотя оба элемента - углеродные подвиды. При закале высокой температурой уровень твердости увеличивается, однако, графит становится более хрупким материалом;

Теплопроводность графита варьируется от 100 до 357,7 Вт;

Теплоемкость.

Химические свойства:

Не растворяется в неокисляющих кислотах;

При высокой температуре реагирует с кислородом, сгорая до углекислого газа;

Образует соединение включения с щелочными металлами, солями.

Графит очень востребован в промышленной сфере. Около 600 млн тонн считаются запасами всего мира, а ежегодно его добывают 600 тысяч. Самыми крупными странами, которые занимаются добычей этого минерала являются: Мексика, Россия, Китай, Чехия, Южная Корея, Канада и др.[3]

3. Перечень месторождений В.Ф. Рудницкого месторождения остаточного выветривания

Аккермановское - Юж. Урал, остаточное, Fe

Арканзас район - США, остаточные, бокситы.

Висловское - КМА, остаточное, бокситы

Глуховецкое - Украина, остаточное, каолин

Елизаветинское - Ср. Урал, остаточное, Fe

Моа - Куба, остаточное, Fe

Ново-Киевское - Юж. Урал, остаточное, Fe

Никаро - Куба, остаточное, Fe

Просяновское - Украина, остаточное, каолин

4. Аккермановское месторождение

Аккермановское месторождение -комплексное месторождение железных руд и флюсового известняка в Тайском районе Оренбургской области РСФСР. Разрабатывается горным управлением Орско-Халиловского металлургического комбината.

Аккермановский рудник, созданный в 1938 на базе Аккермановского месторождения, включает карьер и две дробильно-сортировочные фабрики. Нижнекаменноугольные известняки месторождения мощностью до 300 м слагают синклиналь северо-западного простирания (длина около 12 км, ширина 2-3 км). На поверхности размытых и закарстованных известняков залегают железные руды (от 1 до 50 м), представленные сидеритами (нижний горизонт), содержащими 27% Fe, природно-легированными бурыми железняками (32% Fe), а также никель, хром, кобальт.

Месторождение разрабатывается до глубины 40-80 м карьером (уступами высотой 10 м) с применением взрывных работ и внешним отвалообразованием. Транспортировка пород вскрыши и полезных ископаемых -- электрифицированным железнодорожным транспортом. Переработка известняков на дробильно-сортировочных фабриках заключается в дроблении и грохочении по классам: 300-130, 130-80, 80-55, 55-25, 25-10, 10-0 мм. Попутно добываемые железные руды складируются. Добыча сырого известняка 3805 тысяч т; производство товарного известняка 3706 тысяч т со средним содержанием CaO 53,8% (1981). Намечается дальнейшее увеличение добычи известняка до 6,0 млн. т в год. Производительность одного рабочего по горной массе 9,6 тысяч т в год. [5]

Литература

грейзеновый месторождение кларк эндоконтактовый

1. Рудницкий В.Ф. Р 83 ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ: учебное пособие. 3-е издание, исправленное и дополненное / В.Ф. Рудницкий; Урал. гос. горный ун-т.-Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2015.- 245 с.ISBN 978-5-8019-0244-9 [65-69 стр.].

2. http://encyclopedia.silver-lines.ru/kamen/kvarc.

3. http://www.mining-enc.ru/a/asbest.

4. http://technocarb.ru/grafit/.

5. http://www.mining-enc.ru/a/akkermanovskoe-mestorozhdenie.

Размещено на Allbest.ru