32. Минерально-сырьевая база цветной металлургии России.

Алюминий, магний, никель, кобальт, медь, свинец, цинк, олово, вольфрам, молибден, висмут, сурьма, ртуть.

Алюминий. России это нефелиновые и апатит-нефелиновые месторождения Кузнецкого Алатау, Тувы, Хибинского массива. Отрабатываются бокситовые месторождения Северо-Уральского, Южно-Уральского (84% добычи) и Тихвинского (16%) бокситоносных районов. Россия ежегодно ввозит 2 млн. тонн боксита и 4 млн. тонн глинозема из Гвинеи.

Висловское месторождение (КМА) – древняя кора выветривания, до 170 м.

Иксинское месторождение (Северо-Онежский район) – бокситы в погребенной котловине.

Красная Шапочка (Северный Урал) – закарстованная депрессия, на которой залегают бокситы.

Никель. В России никелевые месторождения расположены на Кольском полуострове, в Красноярском крае, на Южном Урале. Россия производит 22% мирового никеля.

Норильский тип. Расслоенные интрузии основного состава. Это никелево медные руды габбро-долеритовой формации.

Печенгский тип. Медисто-никелевые руды габбро-пироксенит-перидотитовой формации.

Силикатный никель в России ограничен, относится к древним эпохам (палеозой). Промышленные никеленосные коры известны на Среднем и Южном Урале (Кемпирсайский массив).

Кобальт.

Ховуаксы (Тува) – плутоногенное гидротермальное месторождение шмальтин-хлоантит-никелин-аргентитовой формации, связано с вулканитами.

Медь. В России очень долго не было источника меди. Иван III впервые озаботился отсутствием меди: он выписал из Рима двух знатоков руды, которые нашли медь на Печоре (медистые песчаники). В России находится 4 уникальных месторождения. Есть на Сибирской платформе, Балтийском щите, на Урале, на востоке России. По разведанным запасам Россия находится на 9 месте.

Скарновые месторождения - наиболее известны Уральские месторождения (Туринские рудники на Среднем Урале) - крупные месторождения малахита (зоны окисления медных руд), содержание меди 3,7-12%. Они связаны с гранитоидными интрузиями, завершающих формирование силур-девонских базальтоидных формаций.

Медно-никелевые. Это магматические месторождения. В общем мировом балансе они составляют 2-7%. В России же это основной источник меди (Норильское месторождение).

Ванадиево-железо-медные месторождения магматического происхождения - Волковское месторождения - северная часть Среднего Урала. Там проходит платиноносный пояс Урала. Этот массив чем-то напоминает антиклинальную складку, где в ядре более основные породы (железо), а на крыльях - более кислые (медь). К крыльям и приурочены медные вкрапленные залежи среди пироксеновых габбро и кварцевых диоритов. Здесь сочетаются медные и железные руды: железо снизу, медь сверху. Железные руды представлены титаномагнетитом с апатитом. Медные руды представлены борнитом, халькопиритом и халькозином. Промышленный интерес представляют железо, титан, фосфор и ванадий.

Колчеданные месторождения - в основном на Среднем Урале. На Среднем Урале они представляют собой сульфидные залежи - пирит, сфалерит, галенит, халькопирит. Это линзовидные и субпластовые залежи, согласно залегающие с вмещающими кварц-серицитовыми образованиями (первично вулканиты). Это гидротермальные жилы, связанные с гранитоидами. Южно-Уральские месторождения локализованы среди малоизмененных пород, где видно сходство с японскими месторождениями (связь колчеданных месторождений с вулканизмом). Природа руд двояка: источником рудного вещества является магматические вещество, а образование самих руд связано с экзогенными процессами - на поверхности морского дна из гидротермальных растворов осаждается руда.

Типы колчеданных месторождений:

• Малокавказский.

• Уральский - связаны с формациями разного типа и возраста (силур - средний девон). Эти месторождения приурочены к определенным вулканическим структурам - палеостратовулканы, в жерловых зонах (Гайской месторождение), на склонах, в депрессиях. Рудные тела линзовидные, протяженностью в сотни метром, различной мощности. Сибайское месторождение - три линзы одна над другой, как снеговик.

Медистые песчаники и сланцы. Это осадочные породы с крупными медными объектами. Месторождения медистых песчаников всегда локализованы в молассовой формации - в межгорных и предгорных прогибах, в предгорных частях. Более 40% запасов меди и 1/4 добычи - из медистых песчаников. Накопление меди в осадках осуществляется за счет разрушения и сноса медьсодержащих пород и других медных месторождений. Локализация разрушенных пород - в морском бассейне.

Примеры: Удокан (северо-восточное Забайкалье) - крупный Удоканский орогенный прогиб раннепротерозойского возрасте, на архейском фундаменте. Прогиб заполнен очень мощными осадками (9-12 км). Выделяется 3 формации: ранняя песчано-сланцевая углеродистая формация, средняя пестроцветная молассоидная, поздняя алеврито-песчанистая молассовая - содержит меденосные сероцветными песчанистые толщи, мощность формации 600-800 м, мощность меденосного горизонта - до 200 м, горизонт состоит из 4-х рудоносных уровней. Месторождение локализовано в антиклинальной складке площадью около 30 км². Здесь фиксируются различные фации (прибрежные, дельтовые). Фации имеют вид нескольких лент, пересекая складку.

Свинец и цинк. 10 стран владеют 70% запасов свинца: Австралия, Китай, Россия, США, Казахстан и др. По запасам свинца и цинка Россия занимает одно из ведущих место в мире, но оба эти металлы для России являются дефицитными, т.е. российские руды намного ниже по качеству и содержанию зарубежных месторождений. Это осложняется плохой инфраструктурой.

Скарновые. Наибольшей известностью пользуются месторождения Приморья (восток России) - Николаевское месторождение. Они относятся к Тихоокеанскому вулканическому поясу, они располагаются в связи с меловыми вулкано-плутоническими ассоциациями. Они характеризуются отчетливой приуроченностью к вулканическим сооружениям, чаще всего в прижерловых глубинных зонах вулканов. В Николаевском месторождении среди меловых вулканитов имеются скарны полиметаллического состава, которые в более глубоких горизонтах сменяются грейзенами. Попутные компоненты: серебро, сурьма, олово.

Вулканогенные гидротермальные - обычно располагаются в складчатых областях, их связь с вулканизмом не всегда бывает очевидна, т.к. месторождения не обязательно локализуются в вулканитах, а в фундаменте. Месторождения Северной Осетии - крупная антиклиналь, в ядре которой палеозойские граниты, крылья сложены вулканогенным горизонтом средне-кислого состава. Все это перекрывается юрскими вулканитами и осадочными породами (глинистые сланцы, песчаники, известняки). Жильные месторождения связаны с вулканизмом, часть жил рассекает древние гранитоиды, а часть - проходит в юрские вулканиты и осадки. Рудные тела имеют протяженность по латерали до 3,5 км, на глубину они проникают на 1200 м в гранитах, например, в месторождении Згид. Жила сложена кварцем, кальцитом, она почти вертикальна, температурные условия 75-400⁰С.

Колчеданно-полиметаллические в вулканогенных формациях - в отношении вулканизма это последовательно (базальт-андезит-дацит-риолит) и контрастно (базальт-риолит) дифференцированные формации. Характерна вертикальная зональность в рудных залежах с гомодромной направленностью: от серно-колчеданных руд в основании до колчеданно-полиметаллических руд наверху. Полная зональность хорошо проявлена на Алтайских месторождениях. Месторождения локализуются всегда после завершения риолитового вулканизма и до начала базальтового. Каждое месторождение имеет гомодромное развитие. Здесь для каждого месторождения намечается принцип онтогенеза (индивидуальное развитие организма в эмбриональном развитии проходит все стадии развития этого вида). Месторождения экструзивных куполов располагаются на склонах купольных структур с зонами подводящих каналов штокверкового типа (Николаевское месторождение). Более сложная позиция - на купольных структура кварцитового состава: сплошная согласная пластовая рудная залежь с трещинными секущими подводящими каналами (Риддер-Сокольное месторождение). В депрессионных структурах: пластовые и субпластовые залежи, иногда с подводящими каналами, на флангах купольных структур (Камышинское), линзовидные (Орловское), обломковидные согласные сплошные рудные залежи, сползшие с купольных структур.

Колчеданно-полиметаллические в терригенных формациях. Терригенные формации имеют и вулканогенную составляющую. Свойственна определенная эволюция, определяющая связь месторождений с формацией. Примеры: Холоднинское (Восточное Прибайкалье) - связано с черносланцевыми формациями, Озерное (Западное Забайкалье). Для этих месторождений также характерна зональность, наследуемая из первоначально железистой зональности. Горевское месторождение (Енисейский кряж) - крупнейшее месторождений свинца в России, располагается в ритмично чередующихся кремнисто-карбонатных отложениях верхнерифейского возраста, 7% свинца.

Олово. Россия по запасам олова на 7-м месте. В настоящее время в России известно около 200 месторождений олова (меньше половины - коренные, 2/3 - россыпные).

Гидротермальные плутоногенные месторождения.

• Касситерит-кварцевая формация. Это обычно свиты кварцевых жил (90% - кварц), с рядовым и бедным составом руд, но большое количество жил все же обеспечивает средние и мелкие месторождения. Располагаются в надкупольных зонах гранитоидных, массово в терригенных породах, т.е. свойственны структурам ранней консолидации складчатых областей, структурам тектоно-магматической активизации на щитах и платформах. Чаще всего эти месторождения имеют оловянно-вольфрамовый уклон. Типичным месторождением является Пыркакайское (Чукотка) - гранитоидный массив в триасовых песчаниках и сланцах. Имеет уплощенную форму, площадь 400 км², имеются купольные структуры, над которыми располагаются серии кварцевых жил. Вмещающие породы - кварц-кордиеритовые роговики. Штокверки и кварцевые жилы здесь достаточно велики. Температурный диапазон 750-100⁰С, касситерит выпадает при температуре 300-400⁰С. Ассоциации – олово, вольфрам, медь; цинк - на более удаленных участках.

• Касситерит-силикатная формация. Ассоциация турмалина и хлорита, есть сульфиды, это более крупные и важные объекты (средние и крупные месторождения). Ассоциация Sn, W, Cu, Zn, Pb. Депутатское месторождение (Якутия) - серия кварцевых жил с силикатными минералами, здесь же образуются и россыпи. Вмещающие породы – юрские терригенные. Месторождение располагается в надынтрузивной зоне гранитоидного массива, выступы которого и контролируют положения месторождений. Здесь сосредоточено 13% запасов России, рудные тела – жилы, штокверки, резко уменьшающиеся с глубиной. От центра к краям становится меньше олова и больше сульфидов. Минералы: касситерит, пирротин, кварц, турмалин, хлорит.

Вольфрам. По запасам Россия занимает 3 место в мире, по производству - второе. Насчитывается 94 месторождения вольфрама (54 коренных, 40 россыпных).

Скарновые. Очень четко проявлена разница в составе руд, зависит от того, с какими интрузивами они связаны, а связаны они с умеренно-кислыми гранитоидами. Рудные тела приурочены к известковым скарнам, а точнее к пироксеновым и гранат-пироксеновым. Есть бериллий, золото, медь. В скарновых месторождениях сосредоточено треть запасов и добычи. Восток-II (Приморье) - помимо вольфрамовых руд содержит полиметаллы, типичное скарновое месторождение (вдоль контактов гранитоидов и известняков).

Гидротермальные плутоногенные. См. олово. Тесно связаны с грейзеновыми месторождениями, но располагаются на большом удалении от выступов массивов. Рудные тела – штокверки, жилы протяженностью десятки и сотни метров. Руды также комплексные, главные минералы: вольфрамит, касситерит, шеелит, молибденит, висмутин (380-100⁰С). Месторождения средние и крупные, обеспечивают 15% запасов и 50% добычи. Иультин (Чукотка) - массив гранитоидов в осадочных терригенных комплексах PZ-MZ. В надкупольной зоне массива среди ороговикованных осадочных пород развиты рудные жилы, сложенные кварцем, мусковитом, топазом и др. Минералы – вольфрамит и касситерит. Все промышленное оруденение локализовано в терригенных породах кровли массива. Осадочно-вулканогенная группа – редкометалльно-сульфидно-кварцитовый тип, связанный с вулканогенно-кремнисто-терригенными формациями. Барун-Шивея (восточное Забайкалье) - скорее всего, первично осадочное месторождение в редкометалльно-сульфидной формации. Вмещающие породы - осадочные и метаморфизованные (поздний рифей - кембрий), среди которых встречаются кварциты, графитовые сланцы - оруденелая пачка мощностью 30-90 м. Сами кварциты разбиты трещинами, деформированы, поэтому оруденение является наложенным, эпигенетическим. Состав руд: киноварь, ферберит, антимонит - ртутно-вольфрамовое месторождение с сурьмой.

Россыпные. Тесно связаны с коренными грейзеновыми и плутоногенными гидротермальными месторождениями. Это элювиальные и аллювиальные россыпи касситерит-вольфрамитового состава (Иультин).

Молибден. Россия занимает где-то 9-е место, ее запасы существенны, но не публикуются. В настоящее время добыча осуществляется в 17 странах мира (США, Китай, Россия, Чили - 90% мирового производства в 100-130 тыс. тонн).

Скарновые. На их долю приходится чуть больше 2% запасов молибдена. С ними часто связаны крупные объекты. Тырны-Ауз (Кабардино-Балкария) - молибден-вольфрамовое месторождение в обстановке активизации эпигерцинской платформы. Район сложен осадочными и вулканогенно-осадочными толщами девонского и юрского возраста. Осадочные комплексы прорваны более молодыми неогеновыми многофазными гранитоидами. Гранитоиды образуют сложные тела, дайки, вмещающие породы преобразуются в роговики, скарны, мраморированные известняки. В этих условиях и образовались скарновые залежи, приуроченные к контактам роговиков и известняков. Главное рудное тело – седловидная залежь скарнов с шеелитом и молибденитом, локализовано в шарнире антиклинали. Минералы: молибденит, шеелит, магнетит, есть пирротин, пирит, халькопирит, сфалерит. Месторождение богатое. Попутные компоненты: Cu, Bi, Se, Te, Au, Ag. Во фланговых зонах месторождениях присутствуют Sn-W руды, далее - полиметаллические залежи, еще дальше - ртутная минерализация (киноварь).

Плутоногенные гидротермальные. Оруденение связано со штоками порфировых интрузий и локализовано в экзо- и эндоконтактовых частях. Основное количество молибдена приходится на этот тип. Cu-Mo-порфировые (68% запасов Mo). Минералы: халькопирит, борнит, галенит, сфалерит. Два главных месторождения (12% запасов молибдена):

• Жирекен (Забайкалье). Кровля гранитного плутона разбита трещинами, где локализован рудный штокверк.

• Сорское (Кузнецкий Алатау). Рудный штокверк локализован в узле пересечения тектонических зон в теле многофазного гранитного плутона.

Ртуть и сурьма. В России находится 0,1% мировых запасов ртути, сурьмы - 6%.

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.

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.

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.

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%.