RSS
 

Статьи в разделе ‘Месторождения’

Месторождения руд и минералов

Указанные процессы (эндогенные, экзогенные и метаморфические) приводят к возникновению разнообразных минералов и их ассоциаций, к образованию различных типов горных пород и руд. Руда — геолого-экономическое понятие. Это минеральный агрегат, принципиально пригодный (при существующем уровне развития техники) для извлечения тех или иных полезных компонентов.

Скопления минералов и руд называются, месторождениями. В этом определении также следует различать две стороны: геологическую и экономическую. Геологические объекты (локальные участки земной коры), обогащенные одним или несколькими минералами безотносительно к их практической ценности, называются минеральными месторождениями.

Месторождения полезных ископаемых — это скопления минералов, используемых в практической деятельности человека при условии, что добыча их на данном участке экономически целесообразна.

К месторождениям полезных ископаемых предъявляются следующие требования: 1) наличие значительных скоплений (запасов) минералов; 2) относительно высокие содержания полезных компонентов; 3) возможность при помощи не слишком сложных и дорогостоящих операций извлечь ценные минералы из вмещающих пород в чистом виде или в составе достаточно богатых смесей (концентратов).

Месторождения полезных ископаемых подразделяются на рудные месторождения и месторождения нерудного (неметаллического) сырья. При небольших запасах руд на участке, слишком низком содержании полезных компонентов или плохой обогатимости, что делает разработку таких объектов экономически нецелесообразной, соответствующие минеральные скопления рассматриваются как рудопроявление. Некоторые рудопроявления с развитием техники и ростом потребности в данном виде минерального сырья могут перейти в разряд промышленных месторождений.

Выделение различных типов месторождений (эндо- и экзогенных) производится по двум категориям признаков: а) по вещественному (минеральному составу) и б) по форме тел полезных ископаемых, в частности рудных тел.
Рудные тела, составляющие месторождения, сложены агрегатами породообразующих, жильных (Жильными называются нерудные минералы, входящие вместе с рудными в состав металлических руд (в первую очередь — рудных жил). Чаще всего это кварц, карбонаты, хлориты, иногда флюорит, барит, слюды, турмалин, полевой шпат и др.) и рудных минералов.

Каждый тип месторождений характеризуется определенным набором минералов, совместно присутствующих в рудах и вмещающих породах. Эта закономерная совокупность минералов, связанных общностью происхождения и условий образования и сопутствующих один другому в месторождениях или горных породах, называется минеральным парагенезисом.

Термин минеральная ассоциация подразумевает лишь закономерное совместное нахождение минералов в природе без учета их генетических взаимоотношений (последовательности образования). Например, на поверхности земли руды верхних зон месторождений подвергаются окислению и выщелачиванию, вследствие чего первичные эндогенные минералы замещаются вторичными минералами гипергенного происхождения. Те и другие в сумме составляют характерную минеральную ассоциацию, но принадлежат к различным парагенезисам. Знание природных минеральных ассоциаций и парагенезисов весьма важно при поисках минеральных месторождений.

Так, медные месторождения можно обнаружить по появлению в породах медной зелени — малахита, алмазы можно искать по их характерному спутнику — ярко-красному гранату (пиропу) и т. п.

Многие минералы (кварц, кальцит, пирит, флюорит, апатит и др.) образуются в очень широком температурном диапазоне. Такие минералы часто называют сквозными. В зависимости от условий образования меняются многие свойства минералов: их внешний облик, кристаллографические формы и размеры индивидуальных выделений и агрегатов, состав элементов-примесей в них, окраска и многие другие признаки. Даже в одном и том же месторождении, но в сменяющих друг друга парагенетических ассоциациях сквозные минералы отличаются по некоторым особенностям состава, физических свойств и внешнего облика. В таких случаях говорят о нескольких последовательных генерациях (поколениях) одного и того же минерала. Явление зависимости состава и физических свойств минералов от условий их образования получило название типоморфизм минералов и широко используется при расшифровке последовательности минералообразования в месторождениях и горных породах.

В составе земной коры известно около 4 тыс. минералов, причем ежегодно открываются новые минеральные виды и разновидности. Однако частота встречаемости минералов различна, широко распространено в природе всего несколько сот минералов. Хозяйственное значение имеют далеко не все минералы, хотя с каждым годом появляются новые области практического использования разнообразных видов минерального сырья.

Промышленные месторождения полезных ископаемых встречаются в земной коре не часто и потому представляют большую ценность. Особенно интересны и перспективны так называемые комплексные месторождения, содержащие несколько полезных компонентов. К их разработке необходимо самое бережное отношение. Следует всегда помнить, что запасы руды, извлеченные из недр, больше не возобновляются и потому недопустимо при эксплуатации месторождений подчиняться тем или иным временным, конъюнктурным соображениям и применять хищнические методы, ведущие к нерациональному использованию или даже прямому разбазариванию природных богатств.

 

Уголь в Магаданской области

Богаты ископаемыми углями недра Магаданской области.

Наиболее раннее использование ископаемых углей на территории области началось на побережье Берингова моря. Известно, что здесь в конце XIX – начале XX веков местные жители и экипажи судов каботажного плавания для отопления и кузнечного производства вручную разрабатывали выветренные угли в террасах реки Анадырь и бухты Угольной. Так, месторождение Бухта Угольная было открыто командой сторожевого судна (клипера «Крейсер») еще в 1886 году.

В выдержках из донесения капитана клипера Остолопова, помещенных в № 1 «Морского сборника» за 1888 год, сказано: «Уголь, набранный из осыпей, по освидетельствованию на клипере, оказался очень хорошего качества. Мне кажется, было бы весьма полезно исследовать пласты, которые отыскать весьма легко по направлению, указываемому разбросанным углем».

Первые кустарные разработки угля мелкими штольнями проводились на реке Анадырь еще до революции. Начало эксплуатации Анадырского месторождения относится к 1902-1908 годам, к периоду работы в этом районе Русско-Американской концессии. Разработки угольных пластов тогда производились вручную и вся добыча не превышала 100-200 тонн в год.

Больше угля не требовалось, так как население поста Ново-Мариинска тогда не превышало 40 человек. Труд углекопов был очень тяжелым и опасным. Горные выработки не крепились, добытый уголь рабочие выносили из забоя в мешках на своих плечах. С установлением Советской власти на Чукотке уголь уже добывался более глубокими наклонными шахтами. Но и тогда здесь добывалось не более 2-3 тысяч тонн в год. А сейчас Анадырская шахта добывает более 100 тысяч тонн и в ближайшие годы увеличит добычу вдвое.

Открытие угольных месторождений на Колыме и Чукотке связано с общим изучением геологии края и поисковыми работами на золото и олово. Так, в 1912 году П. И. Полевой открыл угли при геологических исследованиях в бассейне реки Анадырь; в 1930 году В. А. Цареградский – Хасынское месторождение вблизи города Магадана; в 1932 году Л. А. Снятков при поисках золота открыл Эльгенское месторождение в Среднеканском районе; в 1935 году Б. И. Вронским открыто Аркагалинское месторождение в Сусуманском районе; в 1940 году Н. П. Резником и Н. С. Семеновым при поисковых работах на олово в Омсукчанском районе открыто Галимовское месторождение. Аналогично были открыты на Чукотке месторождения Долгожданное в 1952 году В. А. Китаевым и Дальнее в 1955 году В.И.Копытиным и др.

За прошедшие сорок лет на территории Магаданской области были выявлены сравнительно крупные угленосные площади (Охотская, Анадырская, Омсукчанская и Аркагалинская), разведаны и переданы в промышленное освоение более десятка месторождений энергетических углей. Значительный вклад в изучение геологии месторождений ископаемых углей области внесли многие геологи бывшего Дальстроя, Главсевморпути, Северо-Восточного территориального геологического управления и треста «Северовостокуголъ».

По оценке 1967 года общие геологические запасы углей по Магаданской области определены в 104 миллиарда тонн, что превышает оценку дореволюционных запасов на территории России (без Донбасса) в десятки раз.

 

История добычи угля

Образно говоря, каменный уголь был известен еще человеку каменного века.

Начало промышленного использования углей в европейских странах относится к XI веку, а к концу XVIII века угледобыча в отдельных, наиболее развитых странах становится ведущей отраслью горнозаводской промышленности.

За сравнительно недолгую историю человечество добыло из недр колоссальное количество угля. Сейчас в мире добывается более трех миллиардов тонн угля в год. Ежегодный прирост добычи составляет 60-100 миллионов тонн. В весовом выражении из общего количества ежегодной мировой добычи минерального сырья около 70 процентов приходится на ископаемый уголь. Непрерывный рост добычи угля указывает на его значение в мировой экономике.

Первые открытия залежей ископаемых углей на территории нашей Родины были сделаны на юге России в XV веке, но более широкое освоение месторождений относится к концу XVII – началу XVIII века. Известно, что в 1696 году Петру Первому в период Азовского похода вблизи казачьего городка Черкасск местные жители преподнесли кусок каменного угля, на что он ответил: «…сей минерал, если не нам, то потомкам нашим зело полезен будет…»

В основных угольных бассейнах нашей страны – Донецком, Кузнецком и Подмосковном залежи углей были открыты почти одновременно – в 1721-1722 годах крестьянами Григорием Капустиным, Марком Титовым, Михаилом Волковым и другими. Однако разработка их еще долго сдерживалась отсталостью царской России и засильем иностранного капитала, получавшего большие прибыли от завозимых из-за границы товаров, в том числе и минерального сырья.

Иностранные специалисты, направляемые царским правительством на заверку открытых на территории России залежей угля, браковали выявленные русскими угольные месторождения и в донесениях царю указывали, что уголь «…в огне трещит и только краснеет, а жару от него нет». Они пытались создать теорию, что Россия испытывает дефицит топлива.

Первые русские углепромышленники и рудознатцы, старавшиеся из патриотических соображений организовать отечественную горную промышленность, подвергались преследованию и наказанию за «дерзость». В конце XIX — начале XX века около 30 процентов потребляемого промышленностью России угля ввозилось за валюту из-за границы, в основном из Англии. Заморским угольком снабжались морские суда, так как наш уголь якобы был «вредным» для котлов и кочегаров.

Дореволюционная Россия по добыче угля на душу населения занимала одно из последних мест в мире. По данным за 1913 год, на одного человека в России приходилось 209 килограммов угля. Зато дрова и солома в топливном балансе составляли 70 процентов.

В настоящее время наша страна по запасам и добыче угля занимает первое место в агаре. В результате широкого геологического изучения открыты Печорский, Канско-Ачинский, Южно-Якутский, Тургайский, Львовско-Волынский, Карагандинский бассейны и много крупных месторождений, значительно расширены границы старых угленосных районов и бассейнов. Общие запасы угля в СССР оценены в 8,7 триллиона тонн (дореволюционная оценка – 231 миллиард тонн) и составляют 58 процентов мировых запасов.

Открытие новых бассейнов и месторождений и проведение значительных геологоразведочных работ позволили за короткий срок обеспечить невиданные темпы роста добычи угля. В 1965 году добыча угля в стране составляла 578 миллионов тонн – в 20 раз больше, чем в 1913 году.

Во многих районах страны на базе разведанных запасов угля созданы мощные промышленные центры. Крупные энергетические, металлургические, машиностроительные и другие промышленные предприятия построены на местных углях на Украине, Урале, в Сибири, Казахстане, Средней Азии, Подмосковье и других районах. Развитие угольной промышленности способствовало бурному росту экономики СССР.

 

Как образуются месторождения ртути?

Минералы ртути находятся в рудных телах гидротермальных месторождений, то есть таких, которые образовались из горячих водных растворов, насыщенных газами и поступавших из глубин Земли. Растворы, содержащие ртуть, имели относительно невысокую температуру – не выше 200-250°С, а чаще около ста градусов.

Иногда некоторые ртутные минералы, в частности киноварь, выделяются из горячих источников, имеющих и более низкую температур. Так, киноварь отлагается и в настоящее время отдельными горячими источниками Северной Америки и Камчатки.

Ртутные месторождения характеризуются определенными чертами, отличающими их от месторождений других полезных ископаемых. К ним прежде всего относится приуроченность ртутного оруденения к хрупким, либо пористым породам, то есть таким, которые сравнительно легко дробятся в результате тектонических движений. Этими породами являются песчаники, известняки, доломиты, конгломераты, излившиеся на поверхность Земля магматические породы и т. д.

Правда, как исключение, встречается ртутное оруденение и в глинистых породах. Недавно месторождение такого типа найдено на Кавказе. Иногда киноварь находится в угольных пластах и даже в соляных куполах.

Большое значение играют сланцы или другие водонепроницаемые породы, являющиеся экраном, преградой для ртутных растворов, поднимающихся из глубин Земли. Под пластами сланцев, например в песчаниках или конгломератах, может происходить разгрузка – отложение соединений ртути в результате кристаллизации минералов ртути, в том числе ее главного минерала – киновари.

Немаловажную роль в концентрации ртутного оруденения играют тектонические нарушения. К ним, как правило; тяготеет ртутное оруденение; иногда рудные тела располагаются непосредственно в этих нарушениях. Значительная роль в формировании рудных тел принадлежит гидротермально изменённым породам, то есть таким породам, составные части которых переработаны горячими минерализованными растворами, предшествовавшими оруденению.

Ртуть добывается, главным образом, из киновари – минерала, имеющего красный цвет и невысокую твердость. Киноварь находится обычно в сопровождении кварца, различных карбонатов, Каолинита, пирита, антимонита и ряда других минералов.

Обработка ртутных руд сравнительно проста. Чаще всего используются вращательные печи (как в цементной промышленности), в которых куски руды, содержащей киноварь, нагреваются до температуры в несколько сот градусов. Киноварь разлагается – она состоит из ртути и серы, – и пары ртути возгоняются.

В специальных устройствах пары ртути конденсируются, и получается жидкая ртуть. Она бывает загрязнена пылью, сажей и т. д. и поэтому проходит очистку.

 

Месторождения ртути

Подлинно научное исследование ртути и ее месторождений началось значительно позже – в девятнадцатом и особенно в нынешнем веке. Выли установлены основные свойства ртути, условия образования и размещения месторождений. Был накоплен большой геологический материал, базировавшийся практически на трех крупнейших месторождениях: Альмаден и Идрия в Европе и Хуанкавелика в Перу. Первые разрабатываются до сего времени, а Хуанкавелика уже выработано.

Особенно замечательно месторождение Альмаден, которое отрабатывается уже свыше четырехсот лет. По имеющимся в литературе данным, в основном из европейских и американских месторождений с 1500 года по настоящее время добыто свыше 700 тысяч тонн ртути. В XX веке в среднем ежегодно добывалось по 4-5 тысяч тонн ртути. Максимальная добыча ртути в зарубежных странах была достигнута в 1941 году, когда было выплавлено около 9 500 тонн. В 1950 году добыто примерно 4 800 тонн, а в последнее время добывалось в среднем около 6 000 тонн в год.

Читать дальше »

 

Олово-серебряные месторождения России

Олово-серебряные месторождении не менее широко распространены и на территории Северо-Востока России, входящей в состав западного сегмента Тихоокеанского рудного кольца. Мы уже отмечали, что многие оловорудные месторождения Магаданской области содержат повышенные количества серебра.

Особенно высокие концентрации благородного металла, достигающие промышленных значений, сосредоточены в месторождениях, так или иначе связанных с вулканическим поясом. Некоторые из этих месторождений – Токичанское, Тигрец, Индустрия, Булунгинское и другие – были открыты еще в конце 30-х годов в бассейнах рек Кулу, Хенике, Булунга. Но они остались слабо разведанными.
Рудные тела залегают в вулканических породах, а также и в подстилающих осадочных отложениях. С поверхности они представляют собою сульфидно-кварцевые жилы, содержащие помимо олова минералы свинца, цинка, меди. При опробовании были обнаружены высокие концентрации серебра – сотни и тысячи граммов на тонну. Причем значительная часть его зафиксирована в виде собственных минералов – самородного серебра, аргентита, пираргирита и других.
В одном из этих месторождений академик С. С. Смирнов обнаружил редкий минерал аргиродит – сложное сернистое соединение серебра, германия и олова.
Читать дальше »

 

Олово-серебряные месторождения

В Чили и Боливии золото практически исчезает и серебро начинает появляться вместе с оловом. На смену золото-серебряным месторождениям западных штатов США и Мексики приходят не менее знаменитые олово-серебряные месторождения Боливии.

В совокупности с чисто оловянными месторождениями они образуют грандиозный Боливийский оловоносный пояс, который по запасам и производству олова занимает второе место в мире. Здесь известны такие уникальные по запасам этого металла месторождения, как Лялягуа, Оруро и упоминавшееся выше Потоси.

В настоящее время здесь добывается только олово. Сереброносные и оловоносные жилы месторождений залегают в жерловине древнего вулкана. Минералы, содержащие полезные компоненты, распределялись в жилах крайне неравномерно. Так, среди сравнительно бедных руд выделялись исключительно богатые скопления, называемые бонанцами. В среднем же содержание серебра в боливийских месторождениях находится на уровне 300-500 граммов на тонну. Так что по этому показателю они вполне сопоставимы с золото-серебряными месторождениями.

Серебросодержащие оловянные месторождения Боливии, Японии и других стран относятся к так называемой сульфидно-касситеритовой рудной формации, которую впервые выделил наш выдающийся знаток оловянных месторождений, минералог и металлогенист академик С. С. Смирнов. Он же определил важнейшее промышленное значение этой группы оловянных месторождении, которые имеют преимущественное распространение на Востоке нашей страны.
Если сопоставить оловорудные месторождения Боливии, то можно обнаружить, что серебросодержащие месторождения значительно отличаются по многим признакам от чисто оловянных, так что их следует выделить в самостоятельную рудную формацию, которую мы назвали олово-серебряной. Руды этих месторождений характеризует широкое развитие сернистых соединений серебра, свинца, меди, цинка, сурьмы и других металлов.

Даже олово, помимо касситерита, образует значительное количество сернистых соединений – сульфидных и сульфосольных минералов. И что особенно характерно, здесь найдены минералы, в состав которых входят и олово и серебро. Это канфильдит, аргиродит, окартит. Такое сосуществование в природе серебра с оловом не является случайным, чисто пространственным совпадением. Оно находит свое объяснение в близости некоторых химических свойств этих же элементов.

Однако основное количество серебра содержится преимущественно в виде собственных минералов, представляющих соединения с серой и сурьмой. Это аргентит, пираргирит, стефанит, полибазит, фрейбергит и другие. Эти же минералы, как известно, составляют основную ценность и на золото-серебряных месторождениях.

Характерно, что олово-серебряные месторождения залегают обычно в сильно измененных вулканических породах, образующих либо покровы, либо интрузивные тела.

 

Золото-серебряные месторождения

Первое место по добыче серебра среди капиталистических государств занимает Мексика, за которой идут США, Канада, Перу, Боливия.

Еще в конце сороковых годов Н. Н. Стулов. В. В. Богацкий, Т. И. Тренина и другие геологи провели исследования, которые показали, что Северо-Восток СССР является одной из крупнейших сереброносных провинций. Было установлено широкое распространение серебра не только в золотых месторождениях, но и в оловянных, полиметаллических и многих других.
Однако ведущее металлогеническое значение серебра для этой огромной территории особенно отчетливо обнаружилось после открытия здесь в конце 50-х годов золото-серебряных месторождений, которые оказались присущими Охотско-Чукотскому вулканическому поясу.

Золото-серебряные месторождения образовались 60-70 миллионов лет назад в связи с грандиозными вулканическими явлениями, захватившими более четверти территории нынешней Магаданской области. В рудах этих месторождений наряду с главным по ценности полезным  компонентом – золотом  значительный концентрации дает и серебро, причем его больше, чем золота, в 10-100 раз.

Читать дальше »

 

Месторождения серебра

Серебро принадлежит к числу химических элементов, мало распространенных в земной коре. Среднее содержание его – порядка одной стотысячной доли процента – в 20 раз больше, чем золота.

Несмотря на незначительное содержание в земной коре, этот металл часто образует повышенные концентрации – месторождения. Встречается он как в самородном виде, так и в сочетании с другими химическими элементами – золотом, серой, сурьмой, мышьяком. Наиболее постоянна и широко известна связь серебра с золотом, объясняющаяся их способностью замещать друг друга в химических соединениях.

В природе известно около 60 минералов серебра, однако большинство из них зафиксировано в единичных находках. Промышленное значение имеют более 10 минералов с содержанием серебра от 53 до 90-100 процентов (самородное серебро).
Серебро не накапливается в магматических породах, так как оно не обладает способностью замещать элементы, которые слагают породообразующие минералы. Основное количество его выпадает из послемагматических горячих растворов.

Читать дальше »