Индустриальное и индустриально-камнесамоцветное сырье

Индустриальное сырье представлено минералами, обладающими мягкостью, огнеупорностью, волокнистостью; оптическими, пьезоэлектрическими, диэлектрическими эффектами. Они подвергаются, в основном, механической обработке. К этой группе относятся асбесты, графит, флюорит, слюды, барит, тальк, магнезит, пьезои оптическое сырье.

К индустриально-камнесамоцветному сырью относятся различные цветные и поделочные камни и алмазы. Кристаллы и кристаллические агрегаты являются ценным техническим сырьем, а обладающие декоративными свойствами кристаллы и агрегаты представляют сырье для ювелирной промышленности. Наиболее ценные — алмаз, корунд (рубин, сапфир), берилл (изумруд, аквамарин, воробьевит), турмалин, кварц (аметист, морион), гранат и другие являются ювелирным сырьем. Менее ценные представители камнесамоцветного сырья — нефрит, жадеит, малахит, агат, яшмы, обсидианы и другие являются ювелирно-поделочным и поделочным сырьем.

Флюорит

Флюорит (плавиковый шпат) — CaF₂ имеет температуру плавления 1360 °C. По составу выделяются собственно флюоритовые и комплексные руды. Разрабатываются руды с содержанием CaF₂ более 14% с обогащением, а более 75% без обогащения. Общепринятых требований к плавиковому сырью нет, их определяет потребитель.

Применяется флюорит для получения плавиковой кислоты (HF), плавления железных руд, при варке стекла (добавляется в цементную шихту), для изготовления линз, призм и других деталей оптических приборов.

Общие мировые запасы плавикового сырья составляют 246 млн т и сосредоточены в ЮАР — 140, США — 18, Мексике — 60, Таиланде — 19, Великобритании — 29. Разведанные запасы составляют 177 млн т. Основной производитель плавикового сырья — Мексика (75%), из других стран это Франция, Испания, Таиланд, ЮАР, США, Канада.

В России прогнозные ресурсы флюорита оцениваются в 139,6 млн т. Однако по качеству российские руды (содержание CaF₂ обычно около 37,7%) уступают китайским (70% CaF₂), мексиканским (68% CaF₂) и монгольским (45% CaF₂) аналогам. Российские руды преимущественно комплексные и удалены от основных потребителей. Ведущими флюоритоносными районами являются Приморский (43% запасов), Забайкальский край (37%) и республика Бурятия.

По запасам флюорита месторождения подразделяются (млн т) на очень крупные (более 10), крупные (5—10), средние (2—5), мелкие (0,5—2).

Промышленными являются пегматитовые, карбонатитовые, грейзеновые, гидротермальные, стратиформные, вулканогенно-осадочные месторождения флюорита.

Пегматитовые месторождения оптического флюорита характерны для хрусталеносных пегматитов, имеющих зональное строение. Сформировались эти пегматиты на глубине 2—4 км. Материнские граниты двуслюдяные или мусковитовые. Вмещающие породы — осадочные, слабо метаморфизованные. Пегматиты имеют неправильную форму, часто трубообразную. В пегматитах имеются пустоты, которые и содержат кристаллы мориона, раухтопаза, флюорита. Размеры кристаллов флюорита до десятков сантиметров. Окраска флюорита от фиолетовой до голубой. Месторождения имеются в Казахстане, Монголии.

Карбонатитовые месторождения барит-флюоритовых руд с апатитом, минералами тантала, ниобия, стронция и другими, связаны с карбонатитами ультраосновных-щелочных пород, образующиеся на щитах и древних платформах, в областях завершенной складчатости. Форма рудных тел — штоки, жилы, гнезда. Длина по простиранию до 500 м, мощность до 25 м. Среднее содержание CaF₂ — до 60%. Характерный пример — месторождение Амба-Донгар в Индии.

Грейзеновые месторождения флюорита представлены силикатнофлюоритовыми (слюдисто-редкометалльно-флюоритовыми) рудами. Содержание CaF₂ — 20—30%, Li — слюд и мусковита — 30—40%. Форма рудных тел трубо-, линзои столбообразная, седловидная. Месторождения: Вознесенское и Пограничное в Приморье, Солнечное в Казахстане, Покровско-Киреевское на Украине.

Гидротермальные месторождения содержат примерно 70% запасов флюорита. Они бывают высоко-, среднеи низкотемпературными. Рудные тела представляют собой пластообразные залежи, линзы, карманы и жилы различной формы. Размеры рудных тел крупные, длина по простиранию до 1 км, по падению — несколько сот метров, мощность — несколько метров.

Выделяют следующие минеральные типы руд:

• 1. Кварц-флюоритовый, содержание CaF₂ — 25—65%, попутно извлекается барит. Месторождения Усуглинское, Абагайтуйское, Солонечное (Россия, Забайкальский край).
• 2. Карбонатно-флюоритовый, 20—55% CaF₂, попутные компоненты РЬ и Zn. Месторождения Эгитинское, Амдерминское (Россия).
• 3. Барит-флюоритовый, 25—55% CaF₂, 5—25% барита (BaS0₄). Попутные полезные ископаемые — барит и оптический флюорит. Месторождения Моговское, Красные Холмы (Таджикистан).
• 4. Сульфидно-флюоритовые с содержанием 30—50% CaF₂. попутные — галенит, сфалерит, реже барит. Месторождения Калангуйское (Забайкальский край), Наугарзанское и Текотское (Таджикистан).

Преобладают кварцево-флюоритовые и сульфидно-флюоритовые разности руд. Месторождения гидротермального генезиса известны в США (Южный Иллинойс), Монголии (Дзун-Цаган-Дель, Хара-Айранг, Хонгорское и другие рудные поля), Испании (Озор), Англии (рудное поле Дарбишир), Италии (Торгола).

Эгитинское месторождение флюорита находится в Еравнинском районе Республики Бурятия. Основными структурными элементами района рудного поля являются Погромнинское горстовое поднятие и ограничивающая его с юго-востока Попереченская межгорная впадина. Формирование этих структур связано с процессами мезозойской активизации, которые проявились в виде глыбовой дифференциации территории, сопровождавшейся вулканизмом. Горстовое поднятие сложено гранитоидами палеозоя, а впадина — юрскими и меловыми вулканогенно-осадочными и осадочными отложениями. Рудное поле занимает южную оконечность горста, сложенную ксенолитом (площадью примерно 4 км²) нижнекембрийских вулканогенно-осадочных пород (рис. 8.16, 8.17).

Рис. 8.16. Схематическая геологическая карта Эгитинского месторождения (по В. М. Михайлову):

• 1 — известняки; 2 — скарны, роговики; 3 — автомагматическая брекчия дацитов;
• 4 — граниты; 5 — кварцевые сиениты; 6 — долериты; 7 — трахириолиты;
• 8 — аргиллизиты; 9 — флюоритовые рудные тела; 10 — проекция рудной залежи

I на дневную поверхность.

Рис. 8.17. Продольный геологический разрез рудной залежи I с элементами структуры по профилям 0,1, 2 (по В. М. Михайлову,.

Э. Н. Зеленому).

Условные обозначения на рис. 8.16.

Месторождение приурочено к юго-восточной части ксенолита. В разрезе ксенолита — мраморизованные известняки с прослоями роговиков. Все они, включая рудные залежи, перекрыты галечными и валунногалечными конгломератами, реже гравелитами и дресвяниками.

Структура месторождения определяется сочетанием складчатых дислокаций ксенолита и наложенных на них разрывных нарушений разных направлений. Карбонатные породы слагают на месторождении синклинальную складку шириною около 1000 м, прослеженную по простиранию на северо-восток примерно на 1,5 км. Шарнир складки полого (10— 15°) погружается на северо-восток, падение пород на крыльях —30—40°.

Магматические образования, вмещающие и прорывающие породы ксенолита — диориты, долериты, трахириолиты, кварцевые сиениты.

Наиболее крупные рудные тела имеют форму усложненных пластообразных залежей (см. рис. 8.17). Менее значительные тела имеют форму линз. На месторождении выделены 23 рудных тела и серия мелких линз, объединенных в три рудных залежи. Наиболее крупная залежь I прослежена по простиранию на 940 м, по падению на 400 м.

Рудные тела в большинстве своем сложены брекчией, в которой обломки известняков и аргиллитизированных пород сцементированы кварц-флюоритовым агрегатом. Отмечаются плотные массивные руды, реже прожилково-вкрапленные.

Главные минералы — флюорит (CaF₂), кварц, кальцит; второстепенные — глинистые минералы, полевые шпаты, гидроокислы железа, фторапатит. Вредные примеси — Р₂0₅ (0,7%). Минеральный тип руд — кварцфлюоритовый с содержанием флюорита 53,2%. Запасы 4500 тыс. т.

Рудные залежи образовались под литологическим экраном, представленным силлами автомагматических брекчий, в процессе метасоматоза под воздействием фтороносных гидротермальных растворов. Связь оруденения с определенным магматическим комплексом отсутствует. Источник фтора, по-видимому, глубинный (мантийный).

Стратиформные месторождения гидротермального генезиса преимущественно в карбонатных породах являются ведущими по запасам и добыче плавикового шпата. Содержание CaF₂ — 15—70%. Форма рудных тел пластовая, линзовидная, пластообразная, седловидная. Залегают рудные тела согласно с вмещающими стратифицированными толщами пород. В минеральном составе возрастает роль барита. Характерно наличие перекрывающих флюоритовые залежи литологических экранов в сочетании с благоприятными складчатыми и разрывными структурами. Руды кварц — флюоритовые, кальцит-флюоритовые и барит-флюоритовые. Месторождения этого генетического типа имеются в Мексике, США, Франции (район Морван).