Стратиформные месторождения

Геолого-промышленный тип стратиформных месторождений вольфрама выделен сравнительно недавно - с 70-х годов, когда внимание исследователей привлекли многочисленные данные о своеобразных месторождениях, не имеющих связи с гранитоидными магматическими формациями. Помимо вновь открываемых рудных объектов к стратиформным были отнесены месторождения, ранее традиционно считавшиеся скарновыми или плутоногенными гидротермальными, в которых по мере их,освоения были обнаружены доказательства принадлежности руд к стратиформному типу. Выделяют собственно вольфрамовые и комплексные вольфрам-редкометальные месторождения. Генетические особенности позволяют разделить их на метаморфогенную, осадочно-вулканогенную и осадочную группы.

Метаморфогенная группа представлена редкометально-сульфидно-скарноидным типом месторождений, связанных с кремнисто-карбонатно-терригенными формациями, претерпевшими метаморфические преобразования различной интенсивности (Сонгдонг, Южная Корея; Кинг-Айленд, Австралия).

Осадочно-вулканогенная группа включает три типа. Редкометально-сульфидно-кварцитовый тип связан с вулканогенно-кремнисто-терригенными формациями (Барун-Шивея, Россия; Фелбертол, Австрия), редкометально-кремнисто-карбонатный - с карбонатно-черносланцевыми формациями (Олимпиадинская, Россия; Клейнвртал, Австрия), редкометально-оксидно-марганцево-кварцевый - приурочен к вулканогенно-кремнисто-карбонатно-терригенным формациям (Голконда, США).

Россыпные месторождения

Месторождения вольфрама тесно связаны с коренными грейзеновыми и плутоногенными гидротермальными месторождениями, расположены в непосредственной близости от них и отрабатываются часто совместно с ними. Элювиальные и аллювиальные россыпи касситерит-вольфрамитового и вольфрамитового состава характеризуются небольшими масштабами; содержание вольфрамита в них колеблется от 0,3 до 20 кг/м³. Подобные месторождения известны в Магаданской области (Иультин), Якутии (Омчикандин), Забайкалье (Шерлова Гора), Казахстане, Китае, Бирме, Индонезии, Таиланде, Боливии, США. В россыпных месторождениях заключено всего 0,5 % запасов, но они дают свыше 8 % добычи.

МУСКОВИТ, ФЛОГОПИТ, СЛЮДЫ

Мусковит KAl2[AlSi₃O₁₀](OH, F)₂ в качестве примесей содержит 1-4% Fe, 0,2-1,1% Mg, 0,1-0,7% Na, а также незначительные количества Mn, Rb, Cs, Li, Ва, Са, W, Ti, V; его цвет в тонких пластинках — бесцветный и прозрачный, в толстых — зеленый, дымчатый, красноватый (так называемая "рубиновая" слюда). Мелкочешуйчатая разновидность мусковита — жильбертит (диаметр пластинок— первые миллиметры), а тонкочешуйчатая — серицит (диаметр пластинок — десятые и сотые доли миллиметров). Натровым аналогом мусковита является парагонит.

Флогопит K(Mg, Fe)₃[AlSi₃O₁₀](OH, F)₂окрашен в зеленовато-коричнево-янтарные (до черного) цвета, очень редко бесцветен.

Важнейшими свойствами мусковита и флогопита, определяющими их промышленное использование, помимо способности к расщеплению на тонкие, упругие и гибкие пластинки являются: 1) высокая механическая прочность, 2) относительно высокая химическая стойкость, особенно у мусковита (под действием щелочей, соляной и серной кислот практически не разлагается); 3) термическая стойкость (жароупорность, т.е. способность сохранять при нагревании физические свойства, у мусковита достигает 500-600 °С, а у флогопита — 1000 °С); 4) высокая электрическая прочность, определяемая напряжением, при котором происходит пробой диэлектрика; 6) высокое удельное объемное сопротивление в направлении, перпендикулярном к плоскости спайности.

Мировые геолого-промышленные типы месторождений слюд:

1. Штокообразные, дайковые, линзовидные и пластовые тела аляскитовых гранитов с рассеянной мелкочешуйчатой мусковитовой минерализацией; значительные размеры этих тел (первые километры) и их близповерхностное залегание позволяют вести разработку открытым способом (месторождение Спрус Пайн в США и др.

2. Согласные пластовые и четковидные залежи, секущие трубо-образные, жильные и неправильной формы тела мусковитоносных плагиоклазовых и плагиоклаз-микроклиновых гранитных пегматитов, обычно зональные, в древних высокометаморфизованных толщах, имеющие размеры по удлинению до сотен-первых тысяч метров, по мощности в метры-десятки метров и несущие неравномерную минерализацию крупнокристаллического мусковита; они являются также промышленным источником полевого шпата и кварца, иногда редких металлов, некоторых драгоценных и поделочных камней (месторождения Мамско-Чуйской и Карело-Кольской провинций в России, Бихар, Раджастан и Андхра-Прадеш в Индии, месторождения Бразилии, Зимбабве и других стран).

3. Линзы, трубы, гнезда, жилы, неправильной формы метасо-матические залежи крупнокристаллического флогопита в ассоциации с оливином, диопсидом, магнетитом, кальцитом и другими минералами в карбонатитовых комплексах ультраосновных-щелочных пород; размер залежей десятки-сотни метров; наряду с флогопитом они могут быть источником апатита, магнетита, бадделеита, а также вермикулита и других видов минерального сырья (месторождения Ковдор, Тулинское, Маган и другие в России, Лулекоп в ЮАР, Якупиранга в Бразилии, месторождения Канады, Малагасийской Республики и других стран).

4. Жилы, линзовидные, глистообразные, гнездовые, столбообразные, седловидные и другие залежи крупнокристаллического флогопита в ассоциации с диопсидом, кальцитом, апатитом, шпинелью и другими минералами среди диопсидовых, кварц-диопси-довых, скаполит-диопсидовых пород, пироксен-роговообманковых сланцев, доломитов, кальцифиров в составе древних высокометаморфизованных гранитогнейсовых комплексов; протяженность залежей десятки-первые сотни метров, мощность метры-десятки метров; в отдельных случаях помимо флогопита промышленный интерес приобретает апатит (месторождения Алданской слюдоносной провинции в России, Памирской — в Таджикистане, ряд месторождений Канады и др.).

5. Пластовые, линзовидные, жило-, гнездо- и штокообразные залежи вермикулита, залегающие в корах выветривания массивов ультраосновных (пироксенитовых) и ультраосновных-щелочных пород, развивающиеся за счет непромышленных скоплений биотита и промышленной флогопитовой минерализации (месторождения Либби в США, Лулекоп в ЮАР, Ковдор в России и др.).

Помимо этого значительная часть добычи мелкочешуйчатого мусковита в нашей стране принадлежит грейзеновым месторождениям, где он является попутным компонентом редкометалльных руд.

АПАТИТЫ

Промышленные концентрации апатита в земной коре устанавливаются среди магматических, контактово-метасоматических, карбонатитовых (сложных магматически-метасоматических), гидротермальных, метаморфических и экзогенных (коры выветривания) образований.

Апатитовые руды разнообразны. По минеральному составу они подразделяются на силикатно-оксидные, силикатные, карбонат-но-силикатные, карбонатные и гидросиликатно-гидрооксидные. По средним содержаниям Р₂0₅ (мае. %) среди них выделяют убогие (до 4%), бедные (4-8%), средние (8-16%) и богатые (свыше 16%). В зависимости от минерального состава апатитовые руды могут быть легко-, удовлетворительно- и труднообогатимыми. В первых извлечение Р₂0₅ в апатитовый концентрат превышает 90%, во вторых — находится в пределах 70-90%, в третьих — менее 70%. Наиболее легко обогащаются силикатные (апатит-нефелиновые и др.) руды, наиболее трудно — карбонатные и гидросиликатно-гидрооксидные.

Хотя промышленная апатитовая минерализация фиксируется в ассоциации с достаточно разнообразными, главным образом магматическими и постмагматическими образованиями, главнейшими геолого-промышленными типами месторождений, с которыми связана подавляющая часть запасов и добычи этого сырья, являются апатит-нефелиновый в агпаитах, апатит-редкометалльно-магнетитовый (и апатит-редкометалльный) в карбонатитах и апатит-франколит-редкометалльный в корах выветривания кар-бонатитов. В последние годы во Вьетнаме, Китае и КНДР наметился еще один, метаморфогенный тип месторождений апатита.

Магматические месторождения апатит-нефелинового типа связаны с крупными многофазными концентрически-зональными интрузивами агпаитовых нефелиновых сиенитов и ийолит-урти-тов, представляя собой протяженные (несколько километров) пластовые и линзовидные залежи, осложненные раздувами и пережимами, с закономерным пространственным распределением различных типов руд, либо менее крупные, кулисно расположенные залежи сложной формы, объединяющиеся в зоны, с широким развитием брекчиевых руд. Залежи и зоны выполняют центриклинальные конические разломы, залегая согласно с вмещающими ийолит-уртитами. Руды апатит-нефелинового состава со сфеном, эгирином, титаномагнетитом; среднее содержание в них Р₂0₅ 14-17%. Масштабы оруденения — от весьма значительных до мелких (месторождения Хибинского щелочного массива: Кукисвумчорр, Юкспор, Коашва, Олений ручей и др.).

Магматические месторождения апатит-редкометалльно-магне-титового (апатит-редкометалльного) типа связаны с многофазными зональными концентрическими и линейными интрузивами щелочно-ультраосновных пород и карбонатитов.

ХРИЗОТИЛ-АСБЕСТ, АСБЕСТЫ

Асбесты отличаются термостойкостью, низкой электропроводностью, кислото- и щелочестойкостью. По своей атомной структуре хризотил принадлежит к минеральной группе серпентина, а все остальные — к группе амфиболов.

Хризотил ("белый асбест") — волокнистая разновидность водного силиката магния — серпентина, состав которого отвечает формуле Mg₆[Si₂0₅](OH)₈ или 3MgO • 2Si0₂ • 2Н₂0. В природном хризотил-асбесте содержатся примеси Fe₂0₃, FeO, А1₂0₃, Cr₂0₃, NiO, MnO, CaO, Na₂0 и Н₂0. Он слагает жилки в темно-зеленых серпентинитах, обнаруживая обычно поперечно-волокнистую структуру. В плотном куске хризотил-асбест обладает зеленой или желтовато-зеленой окраской и перламутровым блеском, но после расщепления (фибризации) на отдельные волокна превращается в белую пухоподобную массу. Хризотил-асбест имеет весьма высокую температуру плавления (1521 °С), приблизительно при 700 °С, теряет кристаллизационную воду и становится хрупким.

Ведущими продуцентами асбеста являются Россия, Канада, КНР, Бразилия, Зимбабве, Казахстан, ЮАР, а также Колумбия и Греция. Доля хризотил-асбеста превышает 95%.

В настоящее время ясно выделяются четыре главнейших геолого-промышленных типа месторождений асбеста.

1. Линзо- и трубообразные залежи и жилы с хризотиловой минерализацией в серпентинизированных альпинотипных и стратиформных ультрамафитах дунит-гарцбургитовой (Россия, Канада, Казахстан, КНР и др.) и габбро-пироксенит-перидотитовой (ЮАР, Зимбабве) формаций (на первые из них приходится 92-93% мировых запасов асбестов и 90% добычи, на вторые — соответственно 2-3 и 8%).

2. Пластовые и жилообразные зоны серпентинизации с хризо-тиловой минерализацией в апокарбонатных магнезиальных породах — скарноидах (США, Россия, КНР).

3. Пластовые жилы с крокидолитом и амозитом в железокрем-иистых породах типа железистых кварцитов и яшм близ контактов с доломитами (ЮАР и др.), включающие до 1,5% мировых запасов асбестов и около 1,5% добычи.

4. Гнездо-, линзо- и штокообразные тела с антофиллит-асбестовой минерализацией в апоультрамафитах амфиболито-гнейсовых комплексов (Мозамбик, Индия, Казахстан, Россия и др.), на которые приходится 1,5% мировых запасов и 1,5% добычи асбестов.

Среди месторождений хризотил-асбеста наиболее крупные промышленные образования принадлежат первому типу, в составе которого по характеру жилкования (строению жил асбеста и их взаимному расположению) иногда выделяют баженовский, лабин-ский и карачаевский подтипы.

Асбестоносные залежи баженовского подтипа представляют собой крупные (до 600 м) крутопадающие тела, вытянутые на значительные (до 4500 м) расстояния; они, как правило, характеризуются концентрически-зональным строением, обусловленным различными типами асбестоносности: просечек, мелкопрожила, мелкой и крупной сеток, простых и сложных отороченных жил.

Простые отороченные жилы находятся в слабо серпентинизи-рованных ультрамафитах, окаймляясь с обеих сторон полосами плотного массивного серпентинита; мощность такой серпенти-нитовой оторочки в четыре-шесть раз превышает мощность самой жилы, достигая 5-10, а иногда и 20 см. Для простых отороченных жил характерен наиболее длинноволокнистый асбест (8-25 мм, реже 50-60 мм), а содержание волокна в породе составляет 0,5-2% (реже более).