Файл: Шишкин Н.Н. Кобальт в рудах месторождений СССР.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 160

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а 29 Изменение химического состава пород никеленосных ультраосновных массивов

впроцессе выветривания 1

Содержание главных компонентов, вес. %

Главные

 

Выщелочен­

Нонтронитизи-

Охристо-

 

компоненты

Неизменен­

ные слабо

іованные сер­

Охры

ные породы

нонтронитизи-

пентиниты и

кремнистые

порошкоЕатые

 

 

рованные сер­

нонтрон 'ТЫ

породы

 

 

 

пентиниты

 

 

 

Si0 2

35—40

40—45

40—45

30—35

5—15

А 1 3 0 3

1—3

3—5

5 - 7

5—6

7—8

F e 2 0 3

2—8

12—16

22—25

35—40

55—70

FeO

1—3

1—3

2—4

1—3

1—3

МпО

0,05—0,1

0,3—0,6

0,6—0,8

1,5—2

1,0—1,5

MgO

35—40

15—20

8—12

3—4

1—3

C r 3 0 3

0,2—0,5

0,7—1,0

1,2—1,5

1,2—1,5

1,5—2

Ni

0,2—0,25

0,5—1,5

1,0—1,3

0,7—0,8

0,5—0,6

Со

0,01—0,02

0,02—0,04

0,05—0,06

0,07—0,08

0,05—0.06

Отношение Со:Ni

1:15

1:33

1:21

1:10

1:10

1 Из материалов

Л . К. Красильникова.

 

 

 

ние кобальта возрастает в охристо-кремнистых породах и охрах порошковатых, в которых содержание никеля снижается. В нижней

части

горизонта охр на границе

их с нонтронитами

наблюдается

резкое

увеличение гидроокислов

марганца;

здесь содержание ко­

бальта

по сравнению с неизмененными

породами

возрастает

в 10 раз (0,1—0,2 и 0,01—0,02%, соответственно).

 

Наибольшее количество месторождений

никеленосной коры

выветривания известно в пределах Урала (месторождения Кимперсайской группы, Буруктальское, Елизаветинское, Серовское и др.), ряд месторождений разведан на Украине (Капитановское, Дереню-

хинское

и другие месторождения

Побужской группы;

Девладов-

ское,

Карнауховское и др. в Днепропетровской

области). В

Казах­

стане и на Алтае к настоящему

времени

известно только

по од­

ному

промышленному месторождению — Белогорское

в

Восточном

Казахстане

и Белининское

(Шалапское)

в северных

 

предгорьях

Алтая.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По условиям формирования, геологическому строению и мине­

ральному составу месторождения

кобальтсодержащих

никелевых

руд

коры

выветривания

по серпентинитам

различны

(табл. 30

и рис. 57).

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры

рудных тел

месторождений

различных

типов изме­

няются по длине от первых сотен

метров до 3 км, по ширине от де­

сятков

метров до 1 км. Мощность их колеблется

от 1 до 45 м

(в карманообразных углублениях вблизи трещин

и даек), состав­

ляя чаще 3—6 м! В месторождениях трещинного

типа оруденение

распространяется

иногда до 200 м от дневной поверхности, а в от­

дельных рудных

телах месторождений контактово-карстового

12 Зак . 1380

177


Характерные особенности месторождений кобальтсодержащих

 

Морфологические типь

 

Генетические типы месторождений

коры выветривания,

Преобладающие формы

к которым приурочень

рудных залежей

 

месторождения

 

Месторождения, связанные с оста­

точной корой выветривания

По возрасту и условиям формиро­ вания руд

 

 

1

Месторождения, обусловленные инфильтрационными процессами

в коре выветривания

По характеру инфильтрационных процессов

I. Первичные

Площадная

Пластообразные,

(раннемезозойские)

 

линзовидные

Преобразованные(мезокайнозойские)

II

Площадная с эле­

Пластообразные, лин­

 

ментами трещинной

зовидные

с глубокими

 

и придайковой

рудными

карманами

III

Площадная

Пластообразные.

 

 

 

линзовидные

IV.

Инфильтра-

Линейно-трещин­

Линзовидные

с паль­

ционно-трещинные

ная, трещинная

цеобразными

ответ­

 

 

 

влениями

по падению,

 

 

 

клиновидные

круто­

 

 

 

падающие

V. Контактово-

Карстовые полосы,

Воронкообразные,

карстовые

контактово-тре-

карманообразные,

 

 

щинная

крутонаклонные линзы

VI.

Осадочно-

На корнях площад­

Пластообразные

инфильтрационные

ной коры выветри­

 

 

 

(депрессионные)

вания

 

 

 

VII. Остаточно-

Площадная с эле­

Линзовидные,

жило-

инфильтрационные

ментами трещинной

образные

* Характерен также миллерит. В некоторых месторождениях он распространен (западные

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

 

30

никелевых

руд коры выветривания серпентинитов

 

 

 

 

 

Главные особенности

Главные

минералы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типичные

место­

литологического раз ­

никель­

кобальт-

 

Типы руд

 

рождения

 

реза

рудной толщи

содержащие

содержащие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выдержанный го­

Нонтрониты

Гидроокислы

1)

железисто-

Месторождения

ризонт нонтрони-

 

марганца

магнезиальный,

Кимперсайской

товых

руд

 

 

2)

магнезиаль­

группы, Южный

 

 

 

 

 

 

ный

 

Урал

 

Глубокие

карманы

Гидроокислы

Гидроокислы

1)

железисто-

Буруктальское,

охристо-кремнистых

железа

марганца

кремнистый,

Южный Урал;

 

РУД

 

 

2)

магнезиаль­

Елизаветинское.

 

 

 

 

 

 

ный

Средний

Урал

Наличие ослаблен­ Гидроокислы

Гидроокислы

1)

железистый,

Месторождения

ных

рудных зон:

железа, ни­

марганца

2)

магнезиаль­

Кубы (Никаро,

1)

латеритов и

келевые

 

 

ный

Моа-Бей, Пинарег

2) серпентинитов

серпофиты

 

 

 

де

Майяри)

 

Широкое

развитие

Никелевые

Гидроокислы

1)

железисто-

Шевченковское и

окремненных,

керолиты

марганца

кремнистый,

Н. Аккерманоз-

ожелезненных

 

 

2)

магнезиаль­

ское, Южный

серпентинитов

 

 

 

ный

 

Урал

 

с

прожилками

 

 

 

 

 

 

 

 

никелевых керо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

литов

 

 

 

 

 

 

 

 

Наличие карстовых

Никелевые

Гидроокислы

1)

магнезиаль­

Месторождения

алевритов

с нике­

силикаты

марганца

 

ный

Уфалейской

группы

левыми силикатами

 

 

2)

железисто-

(Черемшан?ксе и

 

 

 

 

 

кремнистый

др.), Средний Урал

Наличие

горизон­

Лептохло-

Лептохло-

1)

железистый,

Серовское

(зага^-

тов

лептохлорито-

риты *

риты

2)

магнезиаль­

рые участки),

Се­

вых пород с суль­

 

 

 

ный

верный Урал;

Ай-

фидной минерали­

 

 

 

 

дырлинсксе, Южный

 

зацией

 

 

 

 

Урал;

Девладов-

 

 

 

 

 

 

 

CKOS,

Днепропет­

 

 

 

 

 

 

 

ровская

обл.

Наличие мощных

Гарниерит,

Гидроокислы

магнезиальный

Месторождения

жил

и прожилков

ферригаллу-

марганца

 

 

Новой Каледонии

никелевых

силика­

азит

 

 

 

 

 

 

 

тов

в трещинова­

 

 

 

 

 

 

 

 

тых

серпентинитах

 

 

 

 

 

 

 

 

участки Серовского месторождения, Северный У р а л ) .

178

12*

179


типа — до 420

м (Чусовская рудная зона Черемшанского место­

рождения Уфалейской группы, Средний Урал).

Мощность

коры выветривания на серпентинитах изменяется в

широких пределах, но у площадной коры чаще всего она состав­

ляет

около 50 м (при мощности дезинтегрированных

серпентини­

тов

15—20 м, выщелоченных серпентинитов—10—20

м, нонтрони-

Рис. 57. Схематизированные геолого-литологические разрезы-колонки генетиче­ ских типов кобальтсодержащих никелевых месторождений коры выветривания серпентинитов. По В. М. Григорьевой и Г. М. Шешуковой [100]

А — месторождения,

связанные

с остаточной корой

выветривания:

I — п е р в и ч н ы е

(раннеме-

зозойские);

II

и

I I I — п р е о б р а з о в а н н ы е

(мезо - кайнозойские) .

Б — месторождения, о б у с л о в ­

ленные инфильтрационными процессами в коре выветривания: IV -•- инфильтрационно - тре-

щинные; V — контактово-карстовые; V I — осадочно - инфильтрационные

(депрессионные);

V I I —

остаточно-инфильтрационные:

1—3— серпентиниты:

/ — н е и з м е н е н н ы е ,

2 — выщелоченные,

3 —

нонтроиитизированные;

4 нонтрониты;

5 — охры

по серпентинитам

и

нонтронитизированным

серпентинитам;

 

6

зоны

трещиноватости;

7 — д а й к и

диоритов;

8 — мраморы, известняки;

9 — карстовые

алевриты;

10 — участки окремненных

пород; / / — участки

развития

гидроокис­

лов марганца;

12 — б о б о в о - к о н г л о м е р а ю в ы е

руды;

13 — о с а д к и

мела

и

палеогена;

14 — зона

лептохлоритовых

порд: IS — прожилки

никелевых

силикатов;

16 — р а с п р е д е л е н и е

кобальта

 

 

 

 

и

никеля

в

разрезе;

17 — уровень

эрозионного

среза

 

 

 

тов — 5—10

м,

зоны

охр — 5—15

м),

а у трещинно-линейной —

достигает 200—250 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация кобальта в месторождениях различных генети­

ческих

типов

и

морфологических

разновидностей

их приведены

на рис. 57.

В

 

первичных

(раннемезозойских)

 

месторождениях

остаточной

 

площадной

коры

выветривания

(см. табл.

30, I ; и

рис. 57) кобальт связан в минералах группы асболанов, которые концентрируются в нижней части зоны охр, у границы с нонтронитами. Среднее содержание кобальта в руде составляет 0,05—0,06%. Максимум никеля расположен ниже максимума кобальта, а при наличии прожилков никелевых силикатов в нонтронитизированных

серпентинитах появляются

дополнительные максимумы

никеля.

В преобразованных (мезо-

кайнозойских) месторождениях

площад-

180


пой коры выветривания с элементами трещинной и придайковой коры выветривания (см. табл. 30, I I и рис. 57) вблизи даек широко развиты гидрохлоритовые оторочки, характеризующиеся высоким содержанием никеля и нонтронит-магнетит-асболановые зоны, обусловившие повышенное содержание кобальта. Максимумы содержания кобальта и никеля здесь почти совпадают. В преобра­ зованной площадной коре выветривания (см. табл. 30, I I I и рис. 57) кобальт связан в минералах группы асболанов и концент­

рируется

в нижней части латеритов — тонкопорошковатых

охри­

стых руд со стяжениями бурого железняка

(месторождения

Кубы).

Среднее

содержание кобальта

в руде составляет

0,08—0,1%, ни­

к е л я 1,0—1,4%. Максимум

содержания

никеля

располагается

несколько ниже максимума кобальта. Кроме того, появляются дополнительные максимумы никеля, связанные с развитием

прожилков никелевых силикатов в нонтронитизированных

серпен­

тинитах.

 

 

В инфильтрационно-трещинных месторождения (см. табл. 30, IV

и рис. 57) кобальт концентрируется в верхней части

разреза,

представленной охристо-кремнистыми

рудами, где он также связан

в асболанах. Содержание кобальта

здесь составляет 0,06—0,10%,

тогда как в рудах глубоких трещинных зон содержание

кобальта

резко падает (0,02—0,03%). Содержание никеля отличается край­ ней неравномерностью (от 0,6—1,0 до 3—4% на отдельных интер­ валах) и в нижней части разреза отмечается несколько максиму­

мов

никеля, которые соответствуют зонам ожелезненных керолити-

зированных серпентинитов, развивающихся вблизи трещин.

 

В

контактово-карстовых

месторождениях

(см. табл.

30, V

и рис. 57) кобальт наблюдается преимущественно в верхней

части

разреза, но содержание его очень низкое (0,02—0,04%).

Никель

приурочен к нижней части разреза — карстовым

полостям

и зонам

дробления, — и распределяется

крайне неравномерно,

хотя

содер­

жание его высокое.

 

 

 

 

 

 

В

осадочно-инфильтрационных

(депрессионных)

месторожде­

ниях

(см. табл. 30, V I и рис. 57)

кобальт преимущественно

содер­

жится в лептохлоритах, в меньшей степени в родохрозите и гипер­ генном магнезите и концентрируется в зонах лептохлоритовых (Серовское) и магнетит-лептохлоритовых (Петровское) пород. Никель концентрируется преимущественно в лептохлоритах, а так­ же в миллерите и гидроокислах железа. Максимум никеля распо­ лагается несколько ниже максимума кобальта.

В

остаточно-инфильтрационных

месторождениях (см. табл. 30,

V I I

и рис. 57) кобальт связан в

асболанах

и концентрируется

главным образом в нижней части

горизонта

охристо-лимонитовых

образований («шоколадные руды» месторождений Новой Каледо­ нии), граничащего с серпентинитовыми рудами. Асболаны обра­ зуют также примазки и корочки по трещинкам в серпентинитах. Наиболее высокие содержания никеля связаны с развитием гар­ ниерита и ферригаллуазита и приурочены к верхней части разреза

131


серпентинитов, где содержание никеля в руде достигает иног­ да 12—14%- Обычно содержание никеля в руде составляет 2,5— 2,8%, кобальта 0,06%. Отношение Со : Ni равно 1:40—45.

Таким образом, в никелевых месторождениях коры выветрива­ ния серпентинитов кобальт обычно связан в асболанах и концент­ рируется в нижней части горизонта охр, что наиболее отчетливо

видно в месторождениях, связанных с остаточной площадной

корой

выветривания

(см. табл. 30, I

и рис. 57), не

претерпевшей

после­

дующего

преобразования. В осадочно-инфильтрационных (депрес-

сионных) месторождениях кобальт связан в лептохлоритах

и от­

части в

гипергенном магнетите и родохрозите

и концентрируется

в послойно расположенных зонах лептохлоритов.

 

 

Выше было сказано о постоянном присутствии кобальта в оли­

вине (СоО .0,01—0,04%))- В связи с этим

приобретает

практический

интерес

использование самих

материнских

пород

никеленосной

коры выветривания — ультраосновных

пород,

в которых

оливин

является

главным минералом

(оливиниты,

дуниты,

перидотиты).

Вопрос об использовании их в сельском хозяйстве в целях

обога­

щения почв

магнием уже являлся предметом

обсуждения

( П о ­

следует подчеркнуть, что при использовании этих пород в каче­ стве удобрения в почву в малых количествах вносится и кобальт,

что, как известно, резко

повышает урожайность культур.

 

Осадочные

континентально-пресноводные

 

месторождения

природно-легированных

 

кобальтсодержащих

комплексных

железных

руд

К этому типу относятся месторождения бобово-оолитовых ко­ бальт-хром-никель-железных руд. В СССР они известны на Урале (месторождения Орско-Халиловского района на Южном Урале, Серовское на Северном Урале и др.), на Северном Кавказе (Малкинское и др.), на Украине и в Западной Сибири. За рубежом крупнейшие месторождения этого типа известны на Кубе, на Фи­ липпинах, на островах Тасмании, Борнео, Новой Каледонии и в Бразилии. Во всех этих районах земного шара рассматриваемые месторождения образовались в гипергенных условиях и связаны с корой выветривания ультраосновных пород.

Характерная особенность этих месторождений — руды их содер­

жат

хром,

никель, кобальт,

ванадий,

марганец,

титан

и

скан­

дий (66). Особенно ценными легирующими примесями

являются

хром, никель и кобальт.

 

 

 

 

 

 

 

Типичными месторождениями рассматриваемого типа являются

месторождения Орско-Халиловского

района на

Южном

Урале,

расположенные в пределах Баймакской депрессии

[9,

51,

102].

Для большей части их (Ново-Петропавловского,

Георгиевского,

Ново-Киевского и др.) рудные пласты представляют

собой нижние

горизонты

континентальной

осадочной

толщи,

которые

залегают

на

размытой неровной поверхности

коры выветривания

серпенти-

182