Генетичні та геологопромислові типи родовищ. Ніобій і тантал на території Балтійського щита

Запаси

Підтверджені запаси Nb2O5 складають 8 700 000 т; із них 4,3 млн т (49%) знаходяться в Бразилії; 4,1 млн т (46,8%) - в Росії; далі йдуть Канада, Австралія, Уганда. Світове споживання ніобію - 26,5 тис.т. Основні виробники - Бразилія (22 тис. т), Канада (3,2 тис. т). Головні споживачі - США, Японія, Зах. Європа. Забезпеченість запасами - від 100 до 500 років.

Підтверджені запаси Ta2O5 оцінюються в 105 тис.т.; найбільша їх кількість зосереджена в Австралії, Бразилії, Китаї, Канаді, Єгипті, Франції. Загальний обсяг виробництва танталу в світі перевищує 1800т, з них 800т одержують з руд, 270т - з олов'яних шлаків, решта - вторинне виробництво.

Основними постачальниками (з руд) є: Австралія (50%), Бразилія (18%), Китай (7%). Забезпеченість запасами - 200 років.

З 108 мінералів ніобію практичне значення мають пірохлор, в меншій мірі - колумбіт і лопарит. З 47 мінералів танталу промислове значення мають танталіт, мікроліт, воджініт.

Великими вважаються родовища ніобію із запасами більше 500 тис. т Nb2О5, дрібними - з запасами менше 100 тис.т. Для танталу порядок цифр інший: великими є родовища з запасами 10 - 15 тис. т Та2О5, дрібними - 1-2 тис. т. Багаті родовища містять більше 0,4 - 0,5% Nb2O5 і 0,025 Ta2O5; бідні - 0,1-0,15% Nb2O5 і 0,012-0,015% Та2О5. Тантал значно дорожчий, тому всі родовища умовно поділяються на власне ніобієві (Nb:Ta> 20:1), тантало-ніобієві (Nb:Ta від 20:1 до 5:1) і танталові (Nb:Ta від 5:1 до 1: 3).

Родовища танталу, що відносяться лише до одного генетичного типу -гранітних пегматитыв, відомі всього в декількох районах. Найбільш великі родовища цього типу: Пілбара (Австралія) і в Бразилії, складаються з ряду дайок, складених кварцом і польовим шпатом, що містять тонку вкрапленість танталіту, асоційовану з колумбіт-танталітом, каситеритом, берилом. У зонах грейзенізації вміст танталіту значно підвищується.

Магматичні родовища ніобію, пов'язані з гранітоїдами, відомі в Нігерії (плато Джос). Вони представляють собою масиви біотитових і рибекітових гранітів, акцесорні: колумбіт, а також циркон, торит, каситерит, ільменіт, рідше ксенотім і монацит. Колумбіт дуже дрібний, розмірами 0,074-0,15 мм, рідко до 0,5 мм.

Вміст колумбіту складає 0,001-0,01%, у вивітрених ділянках він підвищується до 0,2%. Руди цього типу, хоча і бідні за вмістом, але зазвичай комплексні, легко збагачуються і представлені великими запасами.

Пірохлорові граніти Пів. Нігерії містять дрібну, порядку 0,05 мм, вкрапленість пірохлору, рідко топазу і кріоліту. Вміст Nb2O5 в одному з родовищ долини р. Каффе досягає 0,28% і запаси обчислюються декількома десятками мільйонів тонн. Намічається щорічний видобуток пірохлору в кілька десятків тисяч тонн.

Лопаритові нефелінові сієніти відомі на Кольському півострові. Лопарит утворює дрібну (0,5-1 мм), але рівномірну вкрапленість в різних породах нефелін-сієнітового комплексу - в егіринових маліньїтах, луявритах і уртитах, що залягають у вигляді малопотужних, але вельми витриманих пологих пластів.

Перовскітові ультраосновні лужні породи відносяться до олівінітів, піроксенітів, нефелінових піроксенітів та ін., в яких титано-магнетит і перовскіт, що містить (Nb, Та)2О5 при відношенні Nb:Та = 39, утворює вкрапленість і гнізда. Основними металами є титан і залізо, супутниками - ніобій і рідкісні землі. Родовища цього типу мають локальне поширення, відомі на Кольському півострові.

Пегматитові родовища ніобію широко поширені в природі і пов'язані головним чином з гранітною і менш - із лужною магмою. Вони відомі в багатьох районах: в Забайкаллі, Саянах, Уралі, Туркестані, Кольському півострові, Пд. Дакоті, Нью-Мексико, Пд.-Зх. Манітобі, Норвегії, Швеції, Зах. Китаї, Монголії, Зах. Австралії та ін.

Родовища цього типу являють собою жило-і лінзоподібні тіла потужністю більше 25 м при довжині до 1-2 км, складені з польових шпатів, кварцу, мусковіту з нерівномірною, загалом, убогою вкрапленістю мінералів ніобію і танталу - колумбіт-танталіта, евксеніта, мікролітів, сімпсоніта, супроводжуваних іноді мінералами літію, цезію, олова, берилію (сподуменом, амблігонітом, полуцитом, каситеритом, берилом).

Тантало-ніобати зазвичай видобуваються спільно з іншими мінералами (сподумен, полуцит, берил) або попутно при розробці пегматитів на керамічній сировині. На єдиному родовищі Бер-Веллі (США), де тантало-ніобієвій мінерал (евксеніт) має самостійне значення, можна щорічно отримувати близько 450 т ніобієві концентрату.

Пегматити лужних порід, пов'язані з нефеліновими и біотит-егіриновими сієнітами, містять вкрапленість пірохлору, циркону, ільменорутила, супроводжуваних ільменітом і магнетитом. Родовища цього типу мають локальне поширення, вони відомі на Уралі..

Метасоматичні родовища представлені головним чином карбонатитами, тобто крупно-і среднезернистими породами, за зовнішнім виглядом нагадують мармур, за який їх донедавна приймали.

Карбонатити складаються в основному з кальциту і в меншій мірі доломіту з домішкою різних слюд, вермикуліту, олівіна, піроксену, амфіболу, магнетиту, сульфідів - піриту, халькопіриту, галеніту.

Корисні компоненти карбонатитів вельми різноманітні: ніобієві мінерали представлені головним чином пірохлором, рідше гатчетолітом, коппітом, перовскітом і дізаналітом. Супутніми є циркон, баделеїт, монацит, урановий торіаніт, бастнезит, апатит, магнетит, титано-магнетит

Вміст (Nb, Ta)2O5 в карбонатитах зазвичай коливається в межах 0,1-0,5%, доходячи до 1,0% і більше, а запаси руд обчислюються десятками, місцями сотнями мільйонів тон.

Так, наприклад, в Мбейе (Танганьїка) підрахована невелика частина запасів, що складає 9,5 млн. т руди з середнім вмістом 0,6% Nb2O5.

У Кенії в нещодавно відкритому родовищі карбонатитів виявлено близько 30 млн. т руди, що містить 0,7% Nb2O5, але рудна вкрапленість дуже тонка, що буде, очевидно, створювати труднощі при збагаченні.

У Севе (Норвегія) розвідані запаси коппітових руд в карбонатитах становлять 3 млн. т з вмістом 0,2-0,5% Nb2O5

Пневматоліто-гідротермальние родовища представлені грейзенами, кварц-польовошпатовими й кварцово-жильними утвореннями з каситеритом, шеєлітом, вольфрамітом. Та і Nb знаходяться головним чином в каситериті і вольфраміті у вигляді ізоморфної домішки.

Вміст (Nb, Ta)2O5 в цих мінералах вимірюється десятими частками, рідко цілими відсотками. Практичний інтерес представляють каситерити з високотемпературних утворень (грейзенів і кварцових жил, генетично пов'язаних з пегматитами), що містять іноді більше 1% Nb і Та.

Осадові родовища представлені розсипами різного походження - елювіальними, делювіальними, алювіальними, пов'язаними головним чином з гранітами і їх пегматитами.

З розсипів добувають колумбіт, колумбіт-танталіт, пірохлор, рідко самарскит і тороліт, зазвичай супроводжувані каситеритом (Нігерія, Уганда), цирконом, вольфрамітом, золотом (Баное Харбор, Пн. Австралія), монацитом (Бразилія), цирконом і ільменітом (Траванкор). Дуже часто каситерит є головним компонентом, а колумбіт-танталіт видобувається попутно.

Промислове значення розсипних родовищ як сировинної бази танталових і ніобієвих концентратів вельми велике. У зарубіжних країнах близько 70% всієї продукції концентратів дають розсипи, зокрема нігерійські. Вміст тантало-ніобатів в розсипах коливається в широких межах: від 100-200 г /м3 до 1000 г /м3.

З інших джерел ніобієві сировини слід вказати на ніобиєвий ільменіт з бокситів Арканзасу (США). Запаси бокситів обчислюються в 44 млн. т і в них міститься близько 22 тис. т Nb2O5. На базі цих руд в США передбачається будівництво заводу з вилучення ніобію.

У зарубіжній літературі є також вказівка ​​про витяганні Та і Nb з шлаків, які утворюються при відновного плавленні олов'яних концентратів (Малайя, Бельгійське Конго).

1. Ніобієвий тип в масивах ультраосновних лужних порід і карбонатитів.

Породи цієї формації утворюють масиви центрального типу і представлені такими різновидами: олівініти, піроксеніти, мелілітові породи, якупірангіти, мельтейгіти, ійоліти, уртити, нефелінові і лужні сієніти, фоскоріти, карбонатити. За даними геофізичних досліджень вони являють собою трубоподібні тіла, протягуються на глибину до 10 км і більше. Приурочені карбонатитові масиви до платформ і серединних масивів з породами архей-нижньопротерозойського віку фундаменту. Можуть розташовуватися в: зонах зчленування зі складчастими поясами; в периферичних частинах синекліз, виповнених базальтоїдами трапової формації, в рифтогенних структурах (авлакогенах, грабенах), в зонах глибинних розломів, ділянках їх розгалуження і перетину.

2. Фосфор-ніобієвий тип в гідрослюдистих корах вивітрювання карбонатитів.

По рідкометалевих карбонатитах в умовах вологого, теплого клімату і спокійного тектонічного режиму можуть формуватися залишкові рудоносні кори вивітрювання, що характеризуються значно більш високим вмістом корисних компонентів, ніж первинні руди. Накопичення корисних компонентів в КВ відбувається внаслідок розчинення і виносу приповерхневими водами значної кількості карбонатів, складових до 80-90% об'єму порід, що приводить до багаторазового концентруванню в залишкових продуктах стійких до вивітрювання рудних мінералів і інертних в зоні гіпергенеза розсіяних компонентів карбонатітов.

3. Рідкоземельно-ніобієвий тип в латеритних корах вивітрювання карбонатитів ультраосновних лужних комплексів. Родовища в латеритних КВ карбонатитів утворюються в умовах спекотного клімату та більш високої кислотності поверхневих вод. Кори вивітрювання повністю перекривають карбонатитовий шток.Типовой розріз КВ: 1) верхня частина - залишкові охри (кінцевий продукт вивітрювання корінних порід), 2) нижня - лімоніт-франколітові і лімоніт-кварцові породи. Руди цього типу містять компоненти: Nb2O5, ТR2О3, Y2O3, Fe, Mn. Представник - Араша в Бразилії.

4. Скандій-рідкоземельно-ніобієвий тип в перевідкладених і епігенетичних змінених корах вивітрювання карбонатитів. Внаслідок вилуговування при процесах короутворення великої кількості карбонатів у межах масивів можуть утворитися депресії, виповнені озерними і озерно-болотними відкладами. Тут формуються переовідкладені, епігенетично змінені кори вивітрювання, характеризуються унікально багатими вмістами ніобію та інших корисних компонентів. (Томторське родовище)

1. Танталовий (літій-танталовий) тип в пегматитах

Редкометалеві пегматити розташовуються в різних геологічних обстановках: фанерозойських складчастих смугах, в фундаменті древніх платформ і серединних масивів. При цьому пегматити розміщуються не у вигляді окремих тіл, а групами, утворюючи пегматитові поля. З усієї маси пегматитових тіл, складаючих поля, зазвичай лише дуже невелика частина містить редкометалеву рудну мінералізацію.

Основні породоутворюючі мінерали танталоносних пегматитів - альбіт і микроклин. Також сподумен, трифілін, монтебразіт, не перевищують 5-10%.

Танталовими родовищами є окремі пегматитові тіла або кілька зближених тел. (Вишняківська).

2. Цирконій-ніобій-танталовий тип в метасоматитах по гранітоїдах лужного ряду

Сублужні і лужні гранітоїди з рідкометалевою мінералізацією утворюються в областях автономної активізації консолідованих складчастих структур. Представлені тріщинними інтрузивами невеликого розміру (0,2 - 20 км2), що локалізуються в місцях сполучення регіональних тектонічних зон. Зруденіння представлено дрібними вкрапленнями пірохлору і колумбіту. Висока концентрація фтору, циркону, рідкісних земель, титану, торію, урану, літію, олова, свинцю, цинку, молібдену. Ta: Nb 1:10 (Зашихінскьке)

3. Циркон-рідкісноземельно-ніобій-танталовий тип в лужних метасоматитах по метаморфічних породах. Локалізуються в зонах регіональних розломів тривалого розвитку в межах фундаменту платформ, рідше в областях завершеної складчастості. Характерна поперечна зональність, полягає в тому, що найбільш повно і інтенсивно метасоматичні процеси проявляються в центральній, осьовій частині розлому, а в периферійних частинах зони зберігаються релікти субстрату, і широко розвинені тільки ранні стадії процесу. Значна роль фтору. Так само підвищений вміст літію, тора, урану, цинку, свинцю, молібдену і іноді олова. Ta: Nb 1:10-1:12 Головний рудний - пірохлор (Катугінське).

На території Балтійського найбільшим родовищем ніобію і танталу є Ловозерське в диференійованому масиві агпаїтових нефелінових сієнітів, які в основному складені із алюмосилікатів Na і К. Такі масиви дуже рідкісні на Землі. Вік Ловозерського масива – 300 млн. років.Геологопромисловий мінерал - лопарит. Це родовище є найбільшим джерелом тантала і ніобію на території Росії.

Дата добавления: 2015-05-23