Э к з о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я
Россыпные месторождения. Россыпным месторождениям принадлежит ведущая роль в запасах (58,6%) и производстве касситеритовых концентратов (78%) в зарубежных странах. На территории России россыпных месторождений мало, и они отличаются небольшими запасами и низкими содержаниями.
Наиболее крупные россыпные месторождения известны в Бразилии (Питинга), Китае (Гэцзю), Индонезии (месторождения о. Банка), Малайзии, Таиланде. Среднее содержание касситерита в них 0,6 кг/м3.
Россыпные месторождения образуются за счет разрушения коренных месторождений пегматитовых, скарновых, грейзеновых, некоторых сульфидно-касситеритовых и других. Наиболее благоприятны для россыпеобразования штокверковые месторождения, в рудах которых касситерит отличается большой крупностью.
Выделяются элювиальные, делювиальные, аллювиальные и прибрежно-морские типы россыпей.
Элювиальные россыпи развиты в странах с жарким и влажным климатом. Помимо касситерита они могут содержать колумбит, танталит, сподумен, вольфрамит, шеелит, золото, турмалин. Элювиальные россыпи могут служить источником формирования других россыпей, представляя промежуточный коллектор касситерита. В России наиболее крупные элювиальные россыпи обнаружены в Пыркакайском рудном узле на Чукотке.
Делювиальные россыпи являются промежуточным элементом между элювиальными и аллювиальными россыпями. Они характеризуются лучшей сортированностью материала и крайне неравномерным распределением касситерита.
Аллювиальные россыпи пользуются наиболее широким распространением, они образуются в различных климатических зонах. Россыпи характеризуются хорошей сортированностью материала, окатанностью зерен касситерита, равномерным распределением его и приуроченностью к приплотиковой части россыпи. Наибольшее промышленное значение имеют долинные россыпи, в особенности древние. Мощность продуктивных пластов изменяется от долей метра до первых десятков метра. Среднее содержание касситерита - 0,6-0,8 кг/м3. Наряду с касситеритом в ряде случаев извлекаются ильменит, вольфрамит, монацит и другие минералы.
Наиболее крупные аллювиальные россыпи находятся в Малайзии, крупные россыпи с высоким содержанием касситерита имеются в Индонезии, Таиланде.
В России промышленные аллювиальные россыпи известны в Пыркакайском рудном узле и районе Депутатского месторождения. На базе аллювиальных россыпей в России производится треть оловоносных концентратов. Самая крупная россыпь руч. Тирехтях содержит 39% разведанных запасов с содержанием касситерита 927 г/м3.
Прибрежно-морские россыпи касситерита пользуются широким распространением и имеют важное промышленное значение. Длительного переноса касситерит не выдерживает, поэтому оловосодержащие россыпи в береговой зоне сохраняются лишь при их быстром захоронении. Крупнейшей оловоносной провинцией является Бирмано-Малайско-Индонезийский оловянный пояс, в пределах которого сосредоточены россыпи аллювиально-морского и прибрежно-морского генезиса, заключенные в морских террасах на суше и на дне современных акваторий, а также в затопленных речных долинах на удалении до 5-15 км от берега при глубинах до 40-60 м. Мощность продуктивных горизонтов колеблется от 1-2 до 20-30 м при мощности вскрыши до 30 м. Содержание касситерита - от сотен граммов до первых килограммов на 1м3. Совместно с касситеритом добываются монацит, вольфрамит, циркон, ильменит, золото, рутил, колумбит, танталит.
4.2 Сурьма
Общие сведения и области применения
Сурьму наряду с золотом, медью и ртутью считают доисторическим элементом. В древности она использовалась для изготовления красок. Освоение в промышленных масштабах началось в ХХ в. Сурьма придает прочность, твердость и коррозионную устойчивость сплавам со свинцом, медью и цинком, ее соединения характеризуются огнестойкостью. Главными потребителями сурьмы являются автомобильная, полиграфическая, химическая и стекольно-керамическая промышленность; кроме того, она применяется в электротехнической и электронной промышленности, при производстве красок и пропиток.
Обзор ресурсов
Разведанные запасы сурьмы составляют 7,6 млн. т, из которых более 82% приходится на Китай, Таджикистан, Россию, Боливию, ЮАР, Таиланд, Киргизию и Мексику. Производство сурьмы составляет 143 тыс. т, основная часть приходится на Китай (84,2%), значительно уступают Боливия (4,2%), ЮАР (2,9%) и Россия (1,5%).
В России добыча руд и производство концентратов сурьмы осуществляются только на месторождениях Якутии, крупномасштабная добыча сохранилась лишь на Сарылахском месторождении. На Олимпиадненском месторождении в Красноярском крае пока ограничиваются лишь добычей сурьмусодержащих руд. Из других стран СНГ добычу сурьмы осуществляют Таджикистан и Киргизия.
Геохимия
Кларк Sb 0,00005%. В различных типах изверженных пород содержания Sb мало изменяются. Сурьма выносится из магматического очага в виде комплексных ионов, обладающих высокой летучестью. В зоне окисления сурьма рассеивается, не образуя значащих концентраций.
Минералогия
Основной промышленный минерал сурьмы - антимонит Sb2S3, меньшее значение имеют ливингстонит HgSb4S7, тетраэдрит Cu12Sb4S13, джемсонит Pb4FeSb6S14, буланжерит Pb5Sb4S11, в зоне окисления образуются вторичные минералы - валентинит Sb2O3 и сервантит Sb2O4.
Промышленные типы руд и кондиции
1. Монометальные сурьмяные руды (содержание колеблется от 2 до 12%, бортовое - от 0,7 до 1,5%).
2. Комплексные сурьмяно-ртутные руды, полезными компонентами которых являются Sn, W, Cu, Pb, Zn, а также Au, Ag, платиноиды.
Промышленные типы месторождений
Э н д о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я
Гидротермальные (плутоногенные) месторождения, формация кварц-золото-антимонитовая. Рудовмещающие породы - черносланцевые и сероцветные глинисто-песчаниковые. Месторождения связаны с формацией диорит-гранодиоритовой. Рудные тела жильной формы локализуются в зонах сбросо-сдвигов. Наряду с простыми жилами встречаются согласные четковидные и седловидные тела, зоны прожилково-вкрапленной минерализации.
Рис. 17 Строение рудного тела месторождения Сарылах, по П. Полянскому: 1 - песчаники; 2 - алевролиты;3 - катаклазированные породы; 4 - зоны дробления и рассланцевания; 5 - кварцевая жила с гнездово-вкрапленными сурьмяными рудами; 6 -массивные сурьмяные руды
В составе руд главная роль принадлежит антимониту, бертьериту, высокопробному золоту. Жилы часто сопровождаются ореолами прожилково-вкрапленной сульфидизации (пирит, арсенопирит) с повышенной золотоносностью. Руды отличаются высоким качеством: среднее содержание сурьмы в рудах составляет от первых единиц до первых десятков процентов, золота - до десятков граммов на тонну породы.
Наиболее значительные месторождения этого типа находятся в Боливии, ЮАР, Франции. В России они известны в Якутии (Сарылах - рис. 17, Сентачан) на Енисейском кряже (Удерейское).
Гидротермальные (вулканогенные) месторождения, формация кварц-антимонитовая. Месторождения располагаются в перивулканических и субвулканических зонах областей орогенеза и тектоно-магматической активизации. Преобладают жилы, наблюдаются минерализованные зоны дробления и брекчирования. Содержание Sb 1-10%, сопутствующие компоненты - Ag, W, Au. Экономическое значение месторождений этого типа в России малозначительно. Примером их может служить месторождение Салокачи на Дальнем Востоке.
Рис. 18 Поперечный разрез рудного тела месторождения Кадамджай, по А. К. Полякову:1 - известняки; 2 - сланцы; 3 - бедная руда; 4 - промышленная руда; 5 - сбросы
Стратиформные (телетермальные) месторождения, формация кварц-флюорит-антимонитовая. Для них типичны пластообразные рудные залежи, располагающиеся в терригенно-карбонатных комплексах на определенных стратиграфических уровнях. Прожилково-вкрапленное, иногда гнездовое оруденение локализовано в пластообразных залежах джаспероидов под сланцевыми экранами. Рудные залежи прослеживаются по простиранию на многие сотни метров, иногда первые километры при мощности от нескольких до 40-50 метров.
Главные промышленные минералы руд - антимонит и кварц, второстепенные - киноварь, марказит, пирит, арсенопирит, сфалерит, халькопирит, аурипигмент и реальгар. Гидротермальное изменение вмещающих пород выражается в окварцевании, карбонатизации и пиритизации. Руды сурьмяные и сурьмяно-ртутные. Содержание Sb 1-12%, в среднем - 1,5-3%.
Месторождения наиболее широко распространены в Среднеазиатской провинции (Кадамджай - рис. 18, Хайдаркан, Джиджикрут и др.). В Южном Китае находится уникальное сурьмяное месторождение Сигуаньшань.
4.3 Ртуть
Общие сведения и области применения
Ртуть известна с древнейших времен. В глубокой древности китайцы использовали ее в лечебных целях и знали о способности ртути растворять золото и серебро. За 300 лет до н.э. греки разрабатывали испанское месторождение Альмаден.
Ртуть обладает рядом необычных свойств: это единственный металл жидкий при нормальной температуре, способный растворять золото, серебро и другие металлы.
Ртуть используется в химической промышленности (45%) для получения хлора и каустической соды, красок, сулемы, каломели, различных катализаторов. Около трети ртути используется в электронной и электротехнической отраслях промышленности для осветительной аппаратуры, приборов. Для измерительных приборов, стоматологического оборудования и других целей используется около 45% ртути.
Обзор ресурсов
Мировые запасы ртути составляют 900 тыс. т, а мировая добыча не превышает 3 тыс. т. Ведущая роль в минерально-сырьевой базе ртути принадлежит Испании, Алжиру, Китаю, Киргизии, Украине и Югославии. Основные производители Hg - Испания, Киргизия, Китай, Алжир.
В России ведется небольшая добыча Hg на Сахалинском месторождении в Краснодарском крае и на Алтае - Акташском месторождении. Освоение крупных месторождений Тамватнейского и Полянского невозможно без инвестиций.
Геохимия
Кларк Hg 0,000008%. В различных типах изверженных пород содержания ртути мало изменяются. В ходе эндогенного рудогенеза геохимические пути Hg и Sb нередко тесно сближаются, что выражается в образовании комплексных ртутно-сурьмяных месторождений. Перенос ртути из магматических источников осуществляется, вероятно, в форме комплексных ионов в щелочных растворах.
Минералогия
Главное промышленное значение имеет киноварь HgS, реже предметом добычи служит самородная ртуть, метациннабарит HgS (куб. синг.), блеклая руда - шварцит (Hg,Cu)12Sb4S13.
Типы руд и кондиции
Ртуть извлекают из монометальных ртутных, комплексных сурьмяно-ртутных, полиметальных и ртутьсодержащих руд. Допустимое для разработки минимальное содержание в ртутных рудах составляет 0,1%.
Промышленные типы месторождений
Э н д о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я
Гидротермальные (вулканогенные) месторождения включают в себя карбонатно-полиаргиллитовый, лиственитовый и опалито-алунитовый промышленные типы.
Месторождения карбонатно-полиаргиллитового типа связаны с зонами наземного вулканизма преимущественно андезит-дацитового состава, обнаруживают связь с вулкано-тектоническими структурами. Месторождения размещаются в карбонатных и алюмосиликатных породах, часто в алунитизированных кислых эффузивах и их туфах, зонах аргиллитизации.
Содержание Hg в рудах - десятые доли процента, редко - первые проценты. В рудах этого типа сосредоточено 14-15% запасов Hg.
Наиболее известные месторождения: Монте-Амиата в Италии, месторождения Алжира, Западно-Полянское на Чукотке - рис. 19, Акташ на Горном Алтае и другие.
Месторождения лиственитового типа. Рудные тела линзовидной или столбообразной формы локализуются вдоль контактов серпентинитов, основных вулканогенных пород с вмещающими терригенными породами. Листвениты помимо основной массы кварца и карбонатов содержат тальк, серпентин, хлорит, каолинит. В прилегающих терригенных породах лиственизации сопутствует аргиллизация.
Киноварь в большинстве случаев единственный рудный минерал. Значительно реже в некоторых месторождениях (Тамватнейское) в заметных количествах присутствуют минералы As и W, для некоторых зон характерно также Au. Доля месторождений лиственитового типа в суммарных запасах составляет 13-14%. Наиболее крупные месторождения находятся в США - Нью-Альмаден, Нью-Идрия. В России крупнейшими являются Тамватней (Чукотка), Чаган-Узун (Горный Алтай).
Стратиформные месторождения представлены кварц-диккитовым и карбонатным промышленными типами.
Месторождения кварц-диккитового типа представлены в основном монометальными киноварными рудами. Рудовмещающими являются мощные терригенные комплексы - песчаники с повышенной угленосностью. Рудные тела образуют согласные или пластообразные залежи прожилково-вкрапленных руд в пластах песчаников, претерпевших окварцевание и аргиллизацию. Характерно многоярусное оруденение. Иногда наблюдаются жилообразные, штокверкообразные тела, приуроченные к зонам разломов. Содержание ртути от сотых долей до 30% и более. Проблема генезиса не имеет однозначного решения. Ряд исследователей относит их к телетермальным, другие считают гидротермально-осадочными. В последние годы утверждается представление о сингенетичном накоплении ртути в процессе седиментации терригенных толщ и последующей перегруппировке при метаморфизме. Это наиболее важный тип месторождений Hg, на его долю приходится 42-44% мировых запасов. К этому типу относятся месторождения Альмаден в Испании, Никитовка на Украине, месторождения Китая.