Геолого-промышленные типы месторождений свинцово-цинковых руд

Стратиформные свинцово-цинковые месторождения в известняково-доломитовых формациях.

В целом удельный вес всех месторождений в мировых запасах и добыче свинца и цинка составляет около 30—45%.

Представителями данной группы являются месторождения в Южном Казахстане (Миргалимсай, Ачисай, Шалкия), в Кыргызстане (Сумсар, Джергалан), в России (Сардана, Барвинское), США (Миссисипи-Миссури), Канады (Пайн-Пойнт), Северного Туниса, Марокко, Франции, Польши (Верхняя Силезия) и др.

Стратиформные Pb-Zn месторождения в карбонатных формациях приурочены к определенным стратиграфическим горизонтам мощных толщ известняков и доломитов преимущественно PZ возраста в чехлах древних платформ, в складчатых областях, в срединных массивах.

Характерно отсутствие магматических пород и синхронного вулканизма, с которыми можно связывать оруденение.

Рудные тела имеют форму пластов или лентообразных залежей и размещаются в одном или нескольких стратиграфических горизонтах и характеризуются незначительным развитием оруденения на глубину.

Рудой являются карбонатные породы, содержащие вкрапленность, гнезда и тонкие прожилки сульфидов (в основном сфалерит и галенит).

По ряду геологических особенностей в группе выделяются несколько типов: каратауский, типа Миссури, барвинский и др.

Каратауский тип – Pb-Zn стратиформные месторождения, приуроченные к углисто-кремнисто-известняково-доломитовой слоистой формации. В месторождениях отчетливо проявлены главные черты осадочно-диагенетического рудообразования:

§ четкая пластовая форма рудных тел,

§ локальный стратиграфический контроль оруденения,

§ слоистые текстуры руд,

§ обогащенность рудного пласта органическим веществом, свидетельствующая о застойных условиях седиментации,

§ многоярусность оруденения и др.

§ Характерна резко выраженная Ba-Pb-Zn геохимическая и металлогеническая специализация.

Типичными представителями месторождений этого типа являются Миргалимсайское и Шалкиинское в Каратау (Казахстан), Учкулач и другие в Тянь-Шане, Сумсарское в Кыргызстане, цинковые месторождения района Восточного Теннесси (США).

Месторождение Миргалимсай локализовано в известняково-доломитовой формации, приуроченной к внутриконтинентальной рифтогенной структуре. Рудоносная карбонатная формация сформировалась в прибрежно-морских условиях на склонах палеоподнятий вблизи области денудации и сноса. Нижняя часть формации сложена терригенными породами — красноцветными песчаниками, аргиллитами, верхняя — карбонатная. Оруденение приурочено к доломитам с повышенным содержанием органики. Продуктивные отложения имеют мощность около 600 м. Основные рудные минералы — барит, галенит, сфалерит, второстепенные — пирит и марказит.

Тип Миссисипи – Миссури

Включает в себя стратиформные свинцово-цинковые месторождения в доломитовой рифогенной формации. Рудные залежи локализованы в барьерных рифовых постройках и сопряженных с ними карбонатных фациях, расположены на различных стратиграфических уровнях. Морфология рудных тел отличается большим разнообразием и определяется конседиментационными структурами карбонатных осадков, накопившихся в условиях мелководья. Руды грубополосчатые вкрапленные до массивных, существенно Zn или существенно Pb, обычно лишенные барита.

Месторождения района считаются в основном свинцоворудными.

В целом по району содержание свинца составляет 5,8%, цинка — 1%.

Общие запасы оцениваются в 6,7 млн. т свинца и 1,5 млн. т — цинка. Из руд также извлекают медь, кадмий, серебро, кобальт, никель.

За время эксплуатации (с 1720 г.) в районе Миссури добыто более 12 млн. т Pb и 11 млн. т — Zn.

К Pb-Zn месторождениям, связанным с рифогенными карбонатными формациями, помимо месторождений Миссури, относятся Гейс-Ривер и Пайн-Пойнт (Западная Канада) в среднедевонских коралловых рифах и, вероятно, месторождения Силезии (Польша). В России - Сардана и Уруйское в Якутии,

По составу главных рудных минералов выделяются два минеральных типа: существенно галенитовый (месторождения Миссури) и существенно сфалеритовый (Сардана), смешанный галенит-сфалеритовый состав имеют руды месторождения Пайн-Пойнт.

Вопрос 3. Геолого-промышленные типы редкометалльных месторождений. Стронций.

В свободном виде стронций не встречается. Он входит в состав около 40 минералов. Из них наиболее важный — целестин SrSO4 (51,2% Sr).

Добывают также стронцианит SrCO3 (64,4% Sr). Эти два минерала имеют промышленное значение. Чаще всего стронций присутствует как примесь в различных кальциевых минералах.

Получение:

Существуют 3 способа получения металлического стронция:

– термическое разложение некоторых соединений

– электролиз

– восстановление оксида или хлорида

Основным промышленным способом получения металлического стронция является термическое восстановление его оксида алюминием. Далее полученный стронций очищается возгонкой.

Электролитическое получение стронция электролизом расплава смеси SrCl2 и NaCl не получило широкого распространения из-за малого выхода по току и загрязнения стронция примесями.

При термическом разложении гидрида или нитрида стронция образуется мелкодисперсный стронций, склонный к легкому воспламенению.

Стронций — характерный элемент карбонатитов, особенно их поздних разностей. Значительная часть аккумулируется кальцитом и апатитом.

За рубежом промышленные концентрации стронция известны в сидерит-анкеритовых карбонатитах Канганкунде-Хилл в Малави. Здесь на двух участках, разведанных до глубины 30 м, запасы стронцианита составляют 51 тыс. т при среднем его содержании в руде 17,9%.

Билет № 7.

Вопрос 1. Месторождения железа в корах выветривания. Их промышленное значение в России и других рудных районах мира.

Месторождения Fe в корах выветривания являются гетит-гидрогетитовыми (бурожелезняковыми), мартит-гидрогетитовыми зонами окисления месторождений сидеритовых и скарново-магнетитовых руд, а также ультраосновных пород. Образование зон окисления связано с эпохами древнего и современного выветривания.

Сидеритовые руды в зоне окисления переходят в смесь минералов гидроксидов Fe (гетита, гидрогетита, гидрогематита), содержат также кальцит, в качестве второстепенных – псиломелан и пиролюзит, редкие – арагонит, гипс, марказит, малахит, азурит, куприт, самородную медь, скородит.

За счет скарново-магнетитовых руд возникают мартит-гидрогематитовые руды, содержащие, в зависимости от содержания в первичной руде скарновых и постскарновых силикатов и сульфидов, нонтронит, галлуазит, аллофан, бемит, кальцит, арагонит, куприт, ковеллин, малахит, азурит, хризоколлу, псиломелан, эритрин и др.

Месторождения гетит-гидрогетитовых руд являются верхней охристой зоной коры выветривания серпентинизированных дунитовых и перидотитовых массивов, которая ниже сменяется зонами силицифицирования, выщелоченных нонтронитизированных и карбонатизированных (с образованием магнезита) серпентинитов.

Иногда с ними сопрягаются переотложенные руды, являющиеся озерными и морскими отложениями продуктов размыва коры выветривания. Они образуют пласты и имеют оолитовую структуру.

Железные руды коры выветривания ультрабазитов состоят в основном из гидрогетита и примесей халцедона, опала, нонтронита, железистых хлоритов, магнезита, реликтовых акцессорных хромшпинелидов, пылеватого магнетита. Они содержат примесь хрома, никеля и кобальта и относятся к природнолегированным образованиям. Примерами подобных месторождений являются Серовское на Северном Урале, Елизаветинское на Среднем Урале, Аккермановское, Ново-Киевское, Ново-Петропавловское на Южном Урале, Малкинское на Северном Кавказе. За рубежом крупные месторождения железных руд кор выветривания ультрабазитов известны в тропической области – на Кубе, Гавайских островах, Филлипинах, Гвинее, Гвиане, Суринаме.

Аккермановское месторождение, входящее в Орско-Халиловскую группу месторождений природнолегированных железных руд, расположено в 20 км к западу от г. Орска

Аккермановское месторождение приурочено к юго-западной краевой части Таналык - Баймакской мезозойской депрессии. Основание депрессии составляют палеозойские и более древние складчатые комплексы Урала с прорывающими их основными и ультраосновными интрузивами.

Палеозойские породы в районе месторождения представлены турнейскими кремнистыми сланцами и сильно закарстованными визейскими известняками. На палеозойских породах и заключенных среди них серпентинитах развита триас-юрская кора выветривания. На известняках и кремнистых сланцах с резким несогласием лежат юрские континентальные отложения, состоящие из щебнистого делювия, песков, глин и галечников и включающих два рудных горизонта – нижний сидеритовый и верхний гетит-гидрогетитовый.

В сидеритовых рудах в среднем содержится:

Fe – 27,1 %; Ni – 0,29 %; Cr – 1,43 %.

Среднее содержание Fe в гидрогетит-гидрогематитовых рудах 32%. Среди них выделены руды I сорта с содержанием Fe более 35%, никеля – около 0,4%, хрома – более 1%. Разведанные запасы руд 158 млн. тонн.

Вопрос 2. Колчеданно-полиметаллические метаморфизованные месторождения в метаморфических формациях (Горевское, Холоднинское).

Это колчеданные Zn-Pb и Pb-Zn месторождения, залегающие среди метаморфизованных пород, которые первоначально были представлены песчано-глинистыми и карбонатными отложениями. Согласно залегающие руды претерпели тот же метаморфизм, что и вмещающие их породы. В составе рудовмещающих толщ в одних месторождениях преобладают осадочные и вулканогенно-осадочные породы, полностью превращенные в различные кристаллические сланцы, кварциты, гнейсы, мраморы, а в других преобладают перекристаллизованные карбонатные породы. По степени метаморфизма они относятся преимущественно к эпидот-амфиболитовой и гранулитовой фациям. Первичная осадочная или вулканогенная природа метаморфизованных пород устанавливается лишь по косвенным признакам. Возраст пород почти исключительно докембрийский.

Месторождения, относящиеся к данному типу, не столь многочисленны, но среди них целый ряд принадлежит к крупным и уникальным по запасам и высокому содержанию металлов. Наиболее известными являются Сулливан и Кер-д`Ален в Канаде, Брокен-Хилл, Маунт-Айза, Хилтон в Австралии, Булиден в Швеции. В России к этой группе относятся Горевское в Енисейском кряже, Холоднинское в Северном Прибайкалье. В месторождениях данного типа заключено 25% запасов свинца и 26% запасов цинка. Они дают около 30% добычи свинца и цинка.

Выделяют два типа месторождений, различающихся по составу рудовмещающих толщ и по количественному соотношению рудообразующих минералов: 1) тип галенит-сфалеритовых месторождений в сильно метаморфизованных силикатных осадочных породах и 2) тип сфалерит-галенитовых в метаморфизованных карбонатных породах.

Холоднинское стратиформное колчеданно-полиметаллическое месторождение расположено в краевой части рифейского терригенно-флишоидного трогового прогиба в Северном Прибайкалье. Рудовмещающая толща сложена разнообразными ритмично-слоистыми углеродистыми черными сланцами, песчаниками, алевролитами, характеризуется резкой латеральной изменчивостью ее мощности с образованием макролинз. Незначительно распространены интрузивные образования основного и ультраосновного состава позднепротерозойского возраста.

Стратифицированные отложения, а также интрузивные образования и пластообразные залежи колчеданно-полиметаллических руд метаморфизованы при условиях (T = 550 - 670°С, P= 5 ~ 7 кбар), соответствующих региональному метаморфизму эпидот-амфиболитовой фации. Метаморфические породы представлены слюдисто-графит-кремнисто-карбонатными сланцами, кварцитами, амфиболитами, амфибол-биотит-гранатовыми сланцами. Породы рудного поля смяты в складки, прослежена серия разломов.

На Холоднинском месторождении выделено три зоны сульфидного оруденения, а в пределах каждой из них — несколько рудных тел мощностью от нескольких до 30—60 м. Рудные тела — согласные пластообразные залежи - имеют кулисообразное по отношению друг к другу положение в плане и ярусное расположение в разрезе.

Руды сложены в основном пиритом, сфалеритом, галенитом, в меньшей степени развиты пирротин и халькопирит.

В рудах развито несколько генетических групп текстур и структур, отражающих сложную и длительную эволюцию процессов формирования рудных залежей (ритмично-слоистые, полосчатые массивные, гнейсовидные, плойчатые и др.). Преобладают вкрапленные руды, среди которых имеются отдельные участки сплошных сульфидов. В среднем количество сульфидов не превышает 50—60%. Преобладают пирит-галенит-сфалеритовые разности и значительно меньше развиты галенит-сфалерит-пирротиновые и халькопирит-пирротиновые руды. Имеются и серноколчеданные рудные тела. Отношение свинца к цинку близко 1:5.

В формировании руд Холоднинского месторождения выделяется два этапа — дометаморфический (гидротермально-осадочный) и метаморфический.

Основные этапы формирования запечатлены в текстурно-структурных особенностях руд. В первичных рудах сохраняются реликты грубослоистых, ритмично-слоистых, градационно-слоистых текстур. Перекристаллизованным метаморфогенно-метасоматическим рудам свойственна массивная, пятнистая, вкрапленная и другие текстуры, регенерированные руды характеризуются прожилковой, гнездово- и послойно-прожилковой текстурами.

Дата добавления: 2015-03-29