Б С Панов, О О Кущ, Ю Б Панов - Корисні копалини - страница 26

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50 

Платиновая минерализация Бушвельда формировалась в разные этапы магмати­ческого  процесса.   Помимо раннемагма-

Меренського тут відомі пізньомагматичні трубоподібні поклади гортонолітів з ви­соким вмістом платини (мал.3.31). По­клади мають діаметр до 100м і просте-жені на глибину до 300м.

тического рифа Меренского здесь известны позднемагматические трубообразные зале­жи гортонолитов с высоким содержанием платины (рис.3.31). Залежи имеют диаметр до 100м и прослежены на глубину до 300м.

Мал. 3.31. Платинова трубка Муіхек Бушвельдського комплексу (по Г. Шнейдерхену): 1 - норит; 2 - хроміт; 3 - бронзитит; 4 - піроксеніт; 5 - дуніт; 6 - гортоноліт-дуніт; 7 - платинові руди. Рис. 3.31. Платиновая трубка Муихек Бушвельдского комплекса (по Г.Шнейдерхену): 1 - норит; 2 - хромит; 3 - бронзитит; 4 - пироксенит; 5 - дунит; 6 - гортонолит-дунит; 7 - платиновые руды.

Нижньо-Тагильське родовище на Ура­лі відноситься до масиву палеозойських дунітів, у центральній частині яких зу­стрічаються гнізда, шліри, гілчасті про­жилки і вкраплення хромітів з підви­щеною концентрацією платиноїдів. Рудні мінерали представлені хромшпинелі-дами, поліксеном, іридістою платиною, пентландитом та ін. Відомий самородок платини вагою до 427г.

Родовища платиноносних сульфідних мідно-никелевих руд типу Садбері, Но-рильська відносяться за генезисом до ма­гматичних ликваційних. Xарактерна асо­ціація сульфідів і арсенідів платини, сти-біопаладиніту, паладистої платини з пі-ротин-халькопірит-пентландитовою ру­дою.

Нижне-Тагильское месторождение на Урале приурочено к массиву палеозойских дунитов, в центральной части которых встречаются гнезда, шлиры, ветвящиеся прожилки и вкрапления хромитов с повы­шенной концентрацией платиноидов. Руд­ные минералы представлены хромшпине-лидами, поликсеном, иридистой платиной, пентландитом и другими. Были встречены самородки платины весом до 427г.

Месторождения платиноносных суль­фидных медко-никелевых руд типа Сад­бери, Норильска относятся по генезису к магматическим ликвационным. Характерна ассоциация сульфидов и арсенидов плати­ны, стибиопалладинита, палладистой пла­тины с пирротин-халькопирит-пентланди-товой рудой.

Крім цих типів родовищ певне значен­ня мають виділення платини в кварц-гематитових жилах і в метасоматичних гідротермальних утвореннях.

В екзогенних умовах платина накопи­чується у виді розсипових родовищ, що можуть представляти собою як елюві­альні (до 100г/т), так і алювіальні (3г/т), рідше прибережно-морські утворення.

Як супутні компоненти в розсипових родовищах часто зустрічаються також магнетит, хроміт, ільменіт й інші важкі мінерали. Розсипові родовища платини відомі в Канаді, США і Колумбії. Такі родовища містять до 15г/т Рі, іноді з Аи. Осмій та іридій у виді супутних ком­понентів зустрічається в золотих розси­пах Вітватерсранду і на о. Тасманія (вміст - близько 0,01 г/т руди).

3.5 Радіоактивні метали

Радіоактивними металами є уран, то­рій, радій і полоній, з них найбільше ва­жливим у промисловму застосуванні є уран.

3.5.1 Уран

Уран відкритий у 1789р. німецьким хіміком Клапротом в урановій смолці ро­довища Іогангеоргенштадт у Рудних го­рах Саксонії. Солі урану застосовувалися спочатку як барвники у скляній і порце­ляновій промисловості. Після виявлення в 1896р. французьким фізиком А.Беккерелем явища радіоактивності й виділенню Марією і П'єром Кюрі в 1898р. з уранових руд радію почалося їх­нє освоєння як джерела радіоактивного випромінювання. Уран - важкий метал сріблистого кольору, хімічно активний. У 1940-45рр. ученими були виконані важ-

Кроме этих типов месторождений оп­ределенное значение имеют выделения пла­тины в кварц-гематитовых жилах и в метасо-матических гидротермальных образованиях.

В экзогенных условиях платина накап­ливается в виде россыпных месторождений, которые могут представлять собой как элю­виальные (до 100г/т), так и аллювиальные (3г/т), реже прибрежно-морские образования.

В качестве сопутствующих компонентов в россыпных месторождениях часто встре­чаются также магнетит, хромит, ильменит и другие тяжелые минералы. Россыпные ме­сторождения платины известны в Канаде, США и Колумбии. Такие месторождения содержат до 15 г/т Рх, иногда с Аи. Осмий и иридий в виде попутных компонентов встречается в золотых россыпях Витватер-сранда и на о. Тасмания (содержание - око­ло 0,01 г/т руды).

3.5 Радиоактивные металлы

Радиоактивными металлами являются уран, торий, радий и полоний, из них наи­более важным имеющим широкое про­мышленное применение является уран.

3.5.1 Уран

Уран открыт в 1789г немецким химиком Клапротом в урановой смолке ме­сторождения Иоганнгеоргенштадт в Руд­ных горах Саксонии. Соли урана приме­нялись вначале как красители в стекольной и фарфоровой промышленности. После об­наружения в 1896г французским физиком А.Беккерелем явления радиоактивности и получения Марией и Пьером Кюри в 1898г из урановых руд радия началось их освое­ние как источника радиоактивного излуче­ния. Уран - тяжелый металл серебристого цвета, химически активный. В 1940-45гг учеными были выполнены важные теоре­ливі теоретичні дослідження з одержання нового джерела енергії величезної поту­жності, підтверджені експериментально ланцюговою реакцією радіоактивного розпаду урану у середині атомного котла. У серпні 1945р. США підірвали перші дві атомні бомби над японськими містами Хіросіма і Нагасакі. Перша у світі атомна електростанція була пущена в 1954р. у Росії. На даний час атомні електростанції виробляють електроенергію в 30 країнах світу за допомогою 438 атомних реакто­рів. При цьому у Франції на їхню частку приходиться до 79% усієї виробляємої енергії, Бельгії - 66%, Південній Кореї -53%, Швеції - 50%, Україні - більше

45%.

Розвідані запаси урану на 1 січня 2001 р. (вартістю до 80$ за кг) оціню­ються понад 3млн.т. Найбільше великі запаси урану мають Австралія (500тис.т), Казахстан (340), ПАР (325), Росія (180), Нігер (172), Бразилія (163), Канада (148). Україна за розвіданими запасами урану входить до першої десятки країн світу. У 2000р. у світі добуто 34,7тис.т урану, у тому числі в Канаді - 10,7тис.т, Австралії - 7,6, Нігерії - 2,9, Намібії - 2,7, Узбеки­стані - 2,4, Росії - 2. Видобуток України, за оцінками західних експертів склав 500т. Увесь видобуток урану покриває лише біля половини поточних потреб АЕС світу, що у 2000р. склали 62тис.т. Дефіцит урану компенсується збройовим ураном і ураном з відпрацьованого ядер­ного палива. За прогнозом МАГАТЕ і Світової ядерної асоціації (\\ПЧГА) потреба в урані щорічно буде зростати більше ніж на 1% і до 2010р. складе 75тис.т, що спричинить зростання цін на уран. Великі родовища мають запаси урану більше 10тис.т, середні 10-1тис.т., дрібні -1 тис. т. У зв'язку з неминучістю розвитку тические исследования по получению ново­го источника энергии огромной мощности, подтвержденные экспериментально цепной реакцией радиоактивного распада урана внутри атомного котла. В августе 1945г США взорвали первые две атомные бомбы над японскими городами Хиросима и Нага­саки. Первая в мире атомная электростан­ция была пущена в 1954г в России. В на­стоящее время атомные электростанции вырабатывают электроэнергию в 30 стра­нам мира с помощью 438 атомных реакто­ров. При этом во Франции на их долю при­ходится до 79% всей вырабатываемой энер­гии, Бельгии - 66%, Южной Корее - 53%, Швеции - 50%, Украине - более 45%.

Разведанные запасы урана на 1 января 2001 г (стоимостью до 80$ за кг) оцени­ваются свыше 3млн.т. Наиболее крупными запасами    урана    обладают Австралия

(500тыс.т), Казахстан (340), ЮАР (325),

Россия (180), Нигер (172), Бразилия (163), Канада (148). Украина по разведанным за­пасам урана входит в первую десятку стран мира. В 2000г в мире добыто 34,7тыс.т ура­на, в том числе в Канаде 10,7тыс.т, Австра­лии - 7,6, Нигерии - 2,9, Намибии - 2,7, Уз­бекистане - 2,4, России - 2. Добыча Украи­ны по оценкам западных экспертов соста­вила 500т. Вся добыча урана покрывает лишь около половины текущих потребно­стей АЭС мира, которая в 2000г составила 62,620т. Дефицит урана восполняется ору­жейным ураном и ураном из отработанного ядерного топлива. По прогнозу МАГАТЭ и Мировой ядерной ассоциации (\\ПМА) по­требность в уране ежегодно будет воз­растать более чем на 1% и к 2010г составит 75тыс.т, что предполагает рост цен на уран. Крупные месторождения имеют запасы урана более 10тыс.т, средние 10-1тыс.т., мелкие - 1 тыс.т. В связи с неизбежностью развития атомной энергетики, поиски и раз­атомної енергетики, пошуки і розвідка нових родовищ урану стають усе більше актуальними.

В Україні видобуток руд урану вироб­ляється двома шахтами в Кіровоградській області, що розробляють три родовища: Ватутинське (Смолинська шахта), Мічу­рінське і Центральне (Інгулецька шахта). Вони забезпечені запасами на 15-20 ро­ків. З урахуванням розвіданих Новоконс-тантиновського і Севериновського родо­вищ Україна може зайняти одне з провід­них місць серед світових виробників ура-

Кларк урану в земній корі 2,5-10-4%. Цей елемент має змінну валентність і то­му в ендогенних і екзогенних процесах поводиться по-різному. В ендогенних умовах уран пов'язаний з кислими маг­матичними породами і, особливо, луж­ними й ультралужними, де його кількість доходить до 10-80-10-4%. На пізній стадії кристалізації гранітної магми уран вино­ситься і відкладається гідротермальними розчинами у виді чотирьохвалентного елемента в мінералах уранініті та інших. В окисній обстановці зони гіпергенезу уран легко переходить у легкорозчинний

+2

іон уранілу (и02) і може мігрувати на значні відстані. Сорбуючись органічною речовиною, вуглеводнями, фосфатами та іншими поверхневими мінеральними утвореннями, уран бере участь у седиме­нтаційному рудоутворенні.

Відомо більше 100 мінералів, що міс­тять уран.

За вмістом урану виділяються руди багаті і дуже багаті (від 0,5 до 1% і бі­льше), середні і рядові (від 0,5 до 0,1) і бідні (менше 0,1%). Економічно вигідним вважається відпрацьовування запасів по вартості до 80$/кг, до другої категорії відносять запаси вартістю 80-130$/кг.

ведка новых месторождений урана стано­вятся все более актуальными. Стоимость в 2004г составила 26,5$/кг.

В Украине добыча руд урана произво­дится двумя шахтами в Кировоградской области, разрабатывающими три место­рождения: Ватутинское (Смолинская шах­та), Мичуринское и Центральное (Ингулец-кая шахта). Они обеспечены запасами на 15-20 лет. С учетом разведанных Новокон-стантиновского и Севериновского место­рождений Украина может занять одно из лидирующих мест среди мировых произво­дителей урана.

Кларк урана в земной коре 2,5-10-4%. Этот элемент имеет переменную валент­ность и поэтому в эндогенных и экзогенных процессах ведет себя по-разному. В эндо­генных условиях уран связан с кислыми магматическими породами и, особенно, ще­лочными и ультращелочными, где его ко­личество доходит до 10-80-10-4%. На позд­ней стадии кристаллизации гранитной маг­мы уран выносится и отлагается гидротер­мальными растворами в виде четырехва­лентного элемента в минералах уранините и других. В окислительной обстановке зоны гипергенеза уран легко переходит в легко-

+2

растворимый ион уранила (И02) и может мигрировать на значительные расстояния. Сорбируясь органическим веществом, угле­водородами, фосфатами и другими по­верхностными минеральными образова­ниями, уран участвует в седиментационном рудообразовании.

Известно более 100 минералов, содер­жащих уран.

По содержанию урана выделяются руды богатые и очень богатые (от 0,5 до 1% и бо­лее), средние и рядовые (от 0,5 до 0,1) и бедные (менее 0,1%). Экономически выгод­ным считается отработка запасов по стои­мости до 80$/кг, ко второй категории отно-

Уранові родовища різноманітні за умовами свого формування. Виділяються ендогенні (магматичні, карбонатитові, гідротермальні), екзогенні (інфільт­раційні, осадові) і метаморфогенні родо­вища.

Родовище Россинг у Намібії є типовим представником магматогенних родовищ. Воно відноситься до ранноьпалеозойсь-ких аляскітових гранітів, що складаються з польових шпатів (близько 65%) і кварцу (до 35%), тобто майже позбавлених ко­льорових мінералів. Аляскіти прорива­ють гнейси, метаморфічні сланці і мар­мури пізнього докембрію й утворюють дві крутопадаючі рудоносні зони шири­ною близько 1 км і довжиною більше ніж 3 км. Первинні руди представлені дріб­ною (до 0,1 мм) вкрапленістью уранініту, бранериту та інших мінералів, у тому чи­слі циркону, монациту, сульфідів, флюо­риту в кварці і польовому шпаті аляскі-тів. Уранова мінералізація розвивається також по дрібних тріщинах у породі. Вміст урану в рудах невисокий (0,03­0,06%), однак його запаси великі, тому родовище, що розроблюється відкритим способом, забезпечує річний видобуток урану 2-3тис.т, тобто близько 5% світо­вої.

Формування родовища пов'язано з пе­реплавленням на глибині материнських порід, початково збагачених ураном, під впливом ювенільних теплових потоків і переміщенням розплавлених порід у ви-щезалягаючі товщі. При цьому уран міг також запозичатися з докембрійських по­рід фундаменту. Судячи з абсолютного віку уранініту, цей процес відбувався близько 510±40млн.років тому.

Родовище в карбонатитах Палаборо (ПАР), є постачальником урану, одержу­ваного попутно під час видобутку мідних сят запасы стоимостью 80-130$/кг.

Урановые месторождения разнообразны по условиям своего формирования. Выде­ляются эндогенные (магматические, карбо-натитовые, гидротермальные), экзогенные (инфильтрационные, осадочные) и мета-морфогенные месторождения.

Месторождение Россинг в Намибии яв­ляется типичным представителем маг-матогенных месторождений. Оно при­урочено к раннепалеозойским аляскитовым гранитам, состоящим из полевых шпатов (около 65%) и кварца (до 35%), т.е. почти лишенных цветных минералов. Аляскиты прорывают гнейсы, метаморфические слан­цы и мрамора позднего докембрия и обра­зуют две крутопадающие рудоносные зоны шириной около 1 км и длиной более чем 3км. Первичные руды представлены мелкой (до 0,1 мм) вкрапленностью уранинита, браннерита и других минералов, в том чис­ле циркона, монацита, сульфидов, флюори­та в кварце и полевом шпате аляскитов. Урановая минерализация развивается также по мелким трещинам в породе. Содержание урана в рудах невысокое (0,03-0,06%), од­нако его запасы крупные, так что ме­сторождение, разрабатываемое открытым способом, обеспечивает годовую добычу урана 2-3тыс.т, т.е. около 5% мировой.

Формирование месторождения связано с переплавлением на глубине материнских по­род, изначально обогащенных ураном, под воздействием ювенильных тепловых потоков и перемещением расплавленных вмещающих пород в вышележащие толщи. При этом уран мог также заимствоваться из докембрийских пород фундамента. Судя по абсолютному возрасту уранинита, этот процесс происходил около 510±40млн.лет тому назад.

Месторождение в карбонатитах Па­лаборо (ЮАР), является поставщиком урана, получаемого попутно при добыче медныхруд. Рудоносні карбонатити із вмістом урану до 0,01% складають штокоподібне тіло розміром 1,4х0,8км у центрі масиву ультраосновних-лужних порід. Їхній вік визначений у 2050млн.років. Головним урановим мінералом є ураноторіт, що входить до складу мідних руд, простеже-них до глибини 1000м. Крім міді й урану з руд родовища Палаборо попутно здобу­ваються золото, срібло і платиноїди.

Гідротермальні родовища представ­лені різними за своїми геологічними осо­бливостями і віком промислово важли­вими скупченнями урану.

Родовище Олімпик Дам відкрито в 1975р. у Південній Австралії. Воно не має аналогів у світі, посідаючи перше мі­сце за кількістю урану (1,2млн.т и308), восьме за кількостю міді (32млн.т) і вмі­щуючі більше 1200т золота і 7000т срі­бла. Родовище належить до апікальної частини докембрійського батоліту грані-тоїдів Роксбі Даунс і утворилося в серед­ньому протерозої (1520-1315млн.років). Зверху воно перекрито верхньопротеро-зойськими піщано-глинистими породами і кембрійськими вапняками потужністю 260-500м. Зруденіння прожилково-вкрап-леного і жильного типів контролюється тектонічною тріщинуватістю ПЗ-ПС на­прямків і розміщується на площі 7х5км серед брекчийованих гранітоїдів, збагаче­них гематитом, кварцом, флюоритом, ба­ритом, а також різними сульфідами.

Виділяється два типи руд: комплексний мідно-урановий із золотом і сріблом і мо-номінеральний золоторудний. 150 рудних зон першого типу потужністю 50м і більше і довжиною до 500м відносяться до гема­титових брекчій. Розрізняються рудні зони борніт-халькозинового і халькопіритового складів, з якими асоціює уранова мінералі­зація (мал. 3.32).

руд. Рудоносные карбонатиты с содержанием урана до 0,01% слагают штокообразное тело размером 1,4х0,8км в центре массива ультра­основных-щелочных пород. Их возраст опре­делен в 2050млн.лет. Главным урановым ми­нералом является ураноторит, входящий в со­став медных руд, прослеженных до глубины 1000м. Кроме меди и урана из руд месторож­дения Палаборо попутно извлекаются золото, серебро и платиноиды.

Гидротермальные месторождения представлены различными по своим гео­логическим особенностям и возрасту про-мышленно важными скоплениями урана.

Месторождение Олимпик Дам открыто в 1975г в Южной Австралии. Оно не имеет аналогов в мире, занимая первое место по количеству урана (1,2млн.т И308), восьмое по количеству меди (32млн.т) и вмещая бо­лее 1200т золота и 7000т серебра. Месторо­ждение приурочено к апикальной части до-кембрийского батолита гранитоидов Роксби Даунс и образовалось в среднем протерозое (1520-1315млн.лет). Сверху оно перекрыто верхнепротерозойскими песчано-глинис-тыми породами и кембрийскими известня­ками мощностью 260-500м. Оруденение прожилко-вкрапленного и жильного типов контролируется тектонической трещинова-тостью СЗ-ЮВ направления и размещается на площади 7х5км среди брекчированных гранитоидов, обогащенных гематитом, кварцем, флюоритом, баритом, а также раз­личными сульфидами.

Выделяется два типа руд: комплексный медно-урановый с золотом и серебром и мономинеральный золоторудный. 150 руд­ных зон первого типа мощностью 50м и бо­лее и протяженностью до 500м приурочены к гематитовым брекчиям. Различаются руд­ные зоны борнит-халькозинового и халько-пиритового составов, с которыми ассоции­рует урановая минерализация (рис.3.32).

Мал. 3.32. Розріз північно-західної частини Олімпик Дам: 1 - покривні відкладення; 2, 3 - Брекчії: 2-гранітні, 3-гематитові й ін.; 4-6 - руди: 4-уранові, 5-багаті Си-и , 6-рядові; 7 - борніт-халькопіритова межа. Рис. 3.32. Разрез северо-западной части Олимпик Дам: 1 - покровные отложения; 2, 3 - брекчии: 2-гранитные, 3-гематитовые и др.; 4-6 - руды: 4-уран, 5-богатые Си-И , 6-рядовые; 7 - борнит-халькопиритовая граница.

Вміст міді в цих зонах складає 1,6­2,5%, урану (І^) - 0,08-0,11%. Крім цього, серед мідно-уранових руд по­стійно присутнє золото від 0,3 до 1,0г/т, що представляє комерційний інтерес. Другий тип руд - мономінеральний золо­торудний із середнім промисловим вміс­том 2-3г/т - приурочений до пізніх текто­нічних тріщин і зон тріщинуватості. Зо­лото тонкозернисте, іноді видиме, у ньо­му звичайна домішка срібла (до 3%), міді (менше 1%) і телуру (менше 0,1%). На родовищі установлена вертикальна зона­льність (знизу нагору): пірит— халькопі­рит—борніт—халькозин—самородна мідь—золото—кварц. Генезис родовища - гідротермальний, розчини за даними термобарогеохімичних досліджень були двох типів. Перший - високотемпера­турні (Т>4000С) флюїди, істотно концент­ровані і другий - середньонизькотемпе-ратурні (250-1000С) оксидного характеру. За ізотопними дослідженнями крім маг­матичних вод у гідротермальних розчи­нах брали участь метеорні води. Відкрит­тя родовища - Олімпик Дам - найбільшее досягнення пошукової геології.

Содержания меди в этих зонах составля­ет 1,6-2,5%, урана3О8) - 0,08-0,11%. По­мимо этого, среди медно-урановых руд по­стоянно присутствует золото от 0,3 до 1,0г/т, представляющее коммерческий ин­терес. Второй тип руд - мономинеральный золоторудный со средним промышленным содержанием 2-3г/т - приурочен к поздним тектоническим трещинам и зонам трещи-новатости. Золото тонкозернистое, иногда видимое, в нем обычна примесь серебра (до 3%), меди (менее 1%) и теллура (менее 0,1%). На месторождении установлен вер­тикальная зональность (снизу вверх): пирит халькопирит борнит халькозинсамородная медь золото кварц. Ге­незис месторождения - гидротермальный, растворы по данным термобаро-геохимических исследований были двух типов. Первый - высокотемпературные (Т>4000С) флюиды, существенно концен­трированные и второй - средне- низкотем­пературные (250-1000С) оксидного характе­ра. По изотопным исследованиям помимо магматических вод в гидротермальных рас­творах участвовали метеорные воды. От­крытие месторождения - Олимпик Дам -

В Австралії уранові родовища із золо­том відомі також на півночі країни, де вони відносяться до товщі докембрійсь­ких осадочних порід (вуглисто-кремени­сті і глинисті сланці, карбонатні піско­вики та ін.), прорваних інтруізями грано-сієнітів і гранодіоритів. Основні уранові родовища (Джабілука, Рейнджер, Кунга-рра) тяжіють до областей розвитку чор­них вуглеродистих сланців. Одне з найбі-льшеих у світі уранових родовищ багатих руд - Джабілука - містить близько 230тис.т и308 при його кількості в рудах 0,38%. Крім того, тільки на верхніх гори­зонтах родовища розвідано 8т золота із вмістом до 12-15г/т. Мінерали урану представлені в основному настураном і уранінітом, що утворюють тонкі прожи­лки, вкрапленість і масивні пошарові скупчення серед вуглеродистих і кварц-хлорит-серицитових сланців протерозой­ського віку. Для всіх родовищ регіону характерна рудоконтролююча роль вели­ких геологічних неузгоджень між еродо­ваними геосинклінальними утвореннями і залягаючими на них протерозойськими відкладеннями платформного чохла.

Подібною є геологічна позиція урано­вих родовищ південно-західної частини Канадського щита, де виявлений у 70 ро­ки ХХст. урановий регіон Атабаска з ве­ликими родовищами Сигар-Лейк, Кі-Лейк, Раббіт-Лейк та ін. Рудні тіла відрі­зняються високим вмістом урану (до 12% - Сигар-Лейк), і завдяки їхній експлуата­ції Канада вийшла на I місце у світі по видобутку цього радіоактивного металу.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50 


Похожие статьи

Б С Панов, О О Кущ, Ю Б Панов - Корисні копалини