8. Геолого-промышленные типы месторождений сурьмы и ртути.

Эти металлы в природе часто встречаются совместно.

Каждый из этих металлов был известен за 2-3 тыс. лет на нашей эры. Ртуть долгое время использовалась, как лечебное средство, только позже стали известны ее токсичные особенности. Ртуть - единственный металл, представленные жидкостью в нормальных условиях, она растворяет (амальгамирует) в себе много других металлов (в т.ч. золото, серебро). Способностью растворять в себе металлы обладает и сурьма.

В промышленности ртуть применяется: химическая (чуть меньше половины извлекаемой ртути), электротехническая, измерительная, стоматологическая отрасли. Есть отрасли промышленности, которые без ртути обойтись не могут.

Сурьма в древние времена использовалась в косметических и фармацевтических целях. Сейчас почти вся сурьма идет на изготовление огнестойких материалов.

Ресурсы ртути оценены в 25 странах мира - 675 тыс. тонн металла. Общие запасы (по 7 странам) 128 тыс. тонн, при этом первое место занимает Испания (76 тыс. тонн), затем Алжир, Китай, Киргизия, Мексика, Таджикистан. Производство - чуть меньше 2 тыс. тонн (Испания, Китай, Киргизия). В России находится 0,1% мировых запасов ртути. 10 лет назад цена на ртуть снижалась, что связано с сокращением производства.

Ресурсы сурьмы - 6,5 млн. тонн. Подтвержденные запасы 2,7 млн. тонн (по 21 стране). Первое место по запасам сурьмы занимает Китай (26%), затем Таиланд, Россия (6%). Производство - 60 тыс. тонн.

Запасы месторождений бывают достаточно солидные: более 100 тыс. тонн - уникальные, 25-100 - крупные, 11-25 тыс. тонн - мелкие.

Характерно увеличенное содержание ртути и сурьмы в основных породах (базальтоидах).

Минералогия:

1. Ртуть:

• Киноварь - промышленный

• Метациннабарит

• Самородная ртуть

2. Сурьма:

• Антимонит - промышленный

• Бертерит

• Тетраэдрит и др.

Ливингстонит HgSb₄S₇ - на 56% состоит из сурьмы, на 22% из ртути, единственный совместный минерал. Месторождение Гуитцуко (Мексика) - единственное месторождение, сложенное этим минералом.

Попутное извлечение ртути идет из полиметаллических, оловянных и вольфрамовых руд.

Промышленные типы месторождений сурьмы и ртути:

Ртутные месторождения:

1. Кварц-диккитовые стратиформные месторождения. Это месторождения, которые всегда и везде локализуются в мощных (километры) терригенных толщах - это обычно сероцветные песчаники, песчаниковые и глинисто-песчаниковые образования, характерна повышенная углеродистость, сероносность. Всегда присутствуют редуцированные базальтоидные или трахибазальтовые формации (особенно на ранних стадиях). Часто есть карбонаты, эвапориты. Такие формации образуются в палеорифтогенных зонах - краевые части платформ, прогибы (зоны тектоно-магматической активизации). Руды практически всегда мономинеральные киноварные. Рудные тела – согласные пластообразные залежи прожилково-вкрапленных руд, часто многоярусные. Иногда встречаются жилообразные и штокверкообразные тела, связанные с разломами.

   • Альмаден (Испания) - уникальное месторождение. В нем добывали ртуть с древних греков. Вмещающие толщи представлены ордовикско-нижнесилурийскими образованиями - песчано-сланцевые отложения с небольшим количеством известняков (4000 м), сильно дислоцированные. В основании присутствуют базальтоидные вулканиты. Сами осадочные толщи разбиты разломами и прорваны сериями диабазовых даек. В середине осадочной толщи есть пачки окварцованных песчаников, несущих ртутную прожилково-вкрапленную минерализацию (3 продуктивных пласта в крыле синклинали). Протяженность рудных тел - 250-300 м, на глубину - 350-400 м, мощность 2-14 м. Окварцевание и низкотемпературные глинистые минералы (диккит) сопровождают руду. Есть даже массивные киноварные образования. Есть еще барит, кальцит, цеолиты. Среднее содержание ртути - более 5% (более 1% - богатые руды). С учетом прежней добычи запасы оцениваются в 500 тыс. - 1 млн. тонн.

   • Никитовское (Украина, Донбасс) - донецкая угленосная молассовая формация. Это месторождение чем-то похоже на Альмаден. Здесь до 7 продуктивных пластов. Позиция руд: несколько антиклинальных складок, где на продолжении разломов (разлом - подводящий канал) руды концентрируются в замках складок под покрышкой непроницаемых пород. По возрасту это средний девон. Температуры образования - до 240-290⁰С, но обычно киноварь образуется при температурах 120-150⁰С. В основании этих толщ - вулканиты андезит-трахидацитового состава, есть дайки. Помимо киновари есть и другие сульфиды, указывающие на глубинный источник серы, возможно, связанный с вулканическими очагами.

2. Карбонатные стратиформные месторождения. Ртуть концентрируется в известняках, известняки имеют повышенную битуминозность, повышенное содержание серы, в основании формации обязательно есть вулканиты базальтоидного состава.

   • Идрия (Словения) - добыча продолжается более 400 лет, занимает 2 место после Альмадена (добыто 200 тыс. тонн). Известняки имеют триасовый возраст, сильно дислоцированы (складки и разломы), местами переходят в рифовые известняки, переслаиваются с глинистыми породами, мергелями, доломитами. Руды в основном штокверковые и вкрапленные, приурочены к рифовым известнякам. Руды были очень богатые (более 1%, была даже самородная ртуть, массивные руды). Характерна доломитизация, кальцитизация вмещающих пород. Присутствуют базальтоидные вулканиты, связанные с генезисом месторождений.

3. Карбонатно-полиаргиллитовые гидротермально-вулканогенные месторождения. Эти месторождения явно связаны с субаэральным вулканизмом сводово-глыбовых областей орогенеза и тектоно-магматической активизации. Минералы: метациннабарит, киноварь. Приурочены к карбонатно-аргиллизитовой формации.

   • Монте Амиата (Италия). Дислоцированные известняки верхнемелового возраста, терригенные прослои, на толщу известняков излились современные трахитовые андезит-дацитовые лавы. На взаимодействии лавовых потоков, известняков и поствулканических растворов образовались рудные тела (под экраном лав, с соответствующими изменениями вмещающих пород). Лавовый покров был немного сдвинут по тектоническому контакту. Рудные тела представлены трещинными, прожилково-вкрапленными рудами, они богаты по содержанию полезных компонентов. Эти месторождения начали отрабатываться еще давно, с этого момента было добыто 150 тыс. тонн ртути (3 место). В основном это киноварь, самородная ртуть, реальгар, аурипигмент и т.д.

4. Лиственитовые гидротермально-вулканогенные месторождения. Как правило, это вулканогенно-осадочные вмещающие толщи, часто с интрузивными образованиями ультраосновного состава (серпентинизация), осложненные крутопадающими разломами. Инициаторами оруденения являются более поздние вулканиты кислого и щелочного состава, но сами руды образуются на контактах вмещающих пород с серпентинитами (листвениты), в результате наложения субаэрального вулканизма орогенного этапа на офиолитовые комплексы. Рудные тела - линзовидной и столбообразной формы.

   • Чаган-Узун (Горный Алтай) - палеозойские толщи (кембрий-девон), круто дислоцированные с надвиговыми системами. Это эвгеосинклинальные эффузивно-осадочные толщи, выше – карбонатно-граувакковые толщи. В этих толщах располагаются древние офиолитовые комплексы, залегающие почти согласно с общей схемой дислокации. На их контакте и располагаются рудные тела лиственитов - вследствие базальтоидного щелочного магматизма мезозойского возраста. Листвениты образуют жилообразное тело в лежачем боку надвига. Рудные тела имеют форму крутопадающих жил, прослеживающихся на сотни м. Месторождение достаточно крупное, в последние годы не разрабатывается. Главный минерал – киноварь.

   • Нью-Альмаден (США) - типичное месторождение лиственитового типа. Юрские толщи и серпентиниты попали в зону большого разлома, по контакту накладывается брекчирование и оруденение. Здесь был проявлен палеоценовый щелочной вулканизм.

5. Ополито-алунитовые гидротермально-вулканогенные месторождения. Это близповерхностные образования, связанные с вулканизмом. Ополитизация и алунитизация связаны с поствулканическим процессом, чаще всего в жерловых зонах. Эти образования содержат золото, серебро, мышьяк, висмут и ртуть.

   • Вулкан Менделеева (остров Кунашир) - рудопроявление, никогда не разрабатывалось, и запасы не оценивались.

   • Кальдера Узон (Камчатка) - рудопроявление.

Сурьмяно-ртутные месторождения:

К ним относится джаспериодные стратиформные месторождения. Джаспероиды - окварцованные известняки, пластовые, возникают в верхних частях известняков, на контакте с перекрывающими сланцами. Руды в джаспероидах – гнездообразные, прожилковые, вкрапленные. Основной минерал - антимонит, есть киноварь, флюорит, сульфосоли. Содержание сурьмы 2-6%, ртути - на порядок меньше, но она тоже имеет промышленное значение. Эти месторождения ассоциируются с редуцированными субмаринными андезито-базальтовыми формациями миогеосинклинальных и окраинно-континентальных бассейнов.

• Кадамжай (Киргизия) - имеются толщи S-D-C в обратном порядке (серия надвигов). Помимо этого есть складки и разломы. Джаспероиды образовались вследствие того, что растворы поднимались по разломам, воздействовали на породы в известняках под экраном сланцев, там же и образовались руды. Джаспероиды характеризуются проявлениями карста, что не очень-то объяснимо. По масштабам это крупные месторождения.

• Сигуаньшань (Южный Китай) - уникальное месторождение, классическое по структуре. Брахиантиклинальная складка 15х3 км, в ядре - верхнедевонские известняки, перекрытые нижнекаменноугольными глинистыми сланцами. На их контакте - пластообразное тело джаспероидов мощностью 20-80 м с гнездовым оруденением. Имеются клинообразные провалы, связанные с проявлениями растворения известняков. Сами джаспероиды частично перемыты, т.е. это возможно было палеорусло, а джаспероиды не являются непосредственно гидротермальными образованиями, а изначально были поверхностными. Содержание сурьмы здесь достигает 20%, добыча началась с 1994 г. Было добыто около 1 млн. тонн, осталось 3-5 млн. тонн. Какое-то время это месторождение заключало в себе треть мировых запасов сурьмы. В сводовой части брахиантиклинали было обнаружено сплошное гнездо антимонита объемом 13 тыс. м³. Минеральный состав: антимонит и кварц.

• Хайдаркан (Средняя Азия). Расположено среди палеозойских толщ в опрокинутом залегании. Все перекрыто глинистыми сланцами. Есть признаки карста.

Сурьмяные месторождения:

1. Кварц-золото-антимонитовые гидротермально-плутоногенные месторождения. Обычно локализуются среди мощных толщ терригенных пород, иногда черносланцевых (рифтогенных). Здесь тоже есть проявления редуцированных базальтоидных образований. Часто эти толщи прорваны гранитоидами, в связи с которыми образуются жильные тела, сложенные антимонитом, золотом (высокопробным), сульфидами, ртутью. Жильные тела локализованы в сбросо-надвигах. Этот тип имеет промышленное значение только для России.

   • Сарылах (Якутия) - крупная жила с большими запасами сурьмы и золота.

2. Кварц-антимонитовые гидротермально-вулканогенные месторождения. Представлены большим количеством простых кварцево-сульфидных жил, прожилково-вкрапленным оруденением, что похоже на порфировые месторождения. Сопутствующие элементы: серебро, вольфрам, золото. Таких месторождений насчитывается в мире 1000, но они все мелкие, дают 30% металла. Они связаны с вулканизмом андезит-дацитового состава. Содержание сурьмы достаточно высокое 1-10%.