Месторождения железа-титана-фосфора в анортозитах Джугджура: различия между версиями
PatukMI (обсуждение | вклад) |
PatukMI (обсуждение | вклад) |
||
Строка 78: | Строка 78: | ||
</p> | </p> | ||
<p style="text-align:justify"> | <p style="text-align:justify"> | ||
1 - современные и верхнечетвертичные аллювиальные отложения; 2 - среднечетвертичные ледниковые отложения; 3 - архейские гнейсы и кристаллосланцы; 4 - протерозойские гранитоиды кодарского комплекса; 5 - протерозойские сиениты и граносиениты тасского комплекса; 6 - архейские гранитоиды; 7-9 - олекма-каларский габброанортозитовый комплекс: 7 - анортозиты, 8 - габбро, 9 - диафториты; 10 - разрывные нарушения; 11 - непромышленные месторождения: а - редких земель (I - Куранахское; II - Тас-Юряхское), б - молибдена (Онок); 12-18 - рудопроявления: | 1 - современные и верхнечетвертичные аллювиальные отложения; 2 - среднечетвертичные ледниковые отложения; 3 - архейские гнейсы и кристаллосланцы; 4 - протерозойские гранитоиды кодарского комплекса; 5 - протерозойские сиениты и граносиениты тасского комплекса; 6 - архейские гранитоиды; 7-9 - олекма-каларский габброанортозитовый комплекс: 7 - анортозиты, 8 - габбро, 9 - диафториты; 10 - разрывные нарушения; 11 - непромышленные месторождения: а - редких земель (I - [[Куранахское месторождение|Куранахское]]; II - Тас-Юряхское), б - молибдена (Онок); 12-18 - рудопроявления: | ||
12 - титана, 13 - железа, 14 - ванадия, 15 - редких земель, 16 - молибдена, 17 - золота, 18 - графита, 19 - перспективные объекты для разведки титановых руд | 12 - титана, 13 - железа, 14 - ванадия, 15 - редких земель, 16 - молибдена, 17 - золота, 18 - графита, 19 - перспективные объекты для разведки титановых руд | ||
</p> | </p> |
Текущая версия на 13:57, 11 августа 2022
Месторождения железа, титана и фосфора в анортозитах установлены в Зейском и Джанинско-Маймаканском районах Джугджуро-Становой зоны (Карсаков и др., 1977; Октябрьский и др., 1984; Соляник, 1982). Рудоносные анортозитовые массивы в большинстве своем располагаются в зоне Станового разлома и приурочены к тектоническим блокам архейских пород, интрудируют и метаморфизуют их. Наиболее крупные массивы отчетливо зональны. Их центральные части сложены главным образом анортозитами и лабрадоритами с редкими полосовидными шлирами габбро, норитов и габбро-анортозитов. Ближе к периферии массивов меланократовых пород заметно больше, и они чаще чередуются друг с другом и лейкократовыми породами. Краевые части массивов сложены часто переслаивающимися габбро, габбро-норитами, габбро-сиенитами, пироксенитами, габбро-анортозитами, норитовыми анортозитами и лейкократовыми анортозитами. Всем массивам свойственна фосфатно-железо-титановая минерализация.
По химическим и минералогическим особенностям анортозитовые массивы подразделены на три типа: лабрадоровый, андезиновый и «щелочных» анортозитов (Панских, 1987). Они различаются между собой металлогенической специализацией. К лабрадоровому типу отнесен Лантарский массив, в котором промышленных концентраций полезных ископаемых не установлено, кроме небольших линз медно-никелевых кобальтсодержащих руд и мелких проявлений титаномагнетит-ильменитовых.
Большинство анортозитовых массивов Дальнего Востока относится к андезиновому типу. Лабрадориты в них присутствуют в подчиненном количестве, преобладают андезиниты, оливиновые габброиды и габбросиениты, с которыми генетически связаны многочисленные апатит-ильменит-титаномагнетитовые рудопроявления, сопряженные с Геранским анортозитовом массивом. Здесь выявлено несколько десятков проявлений комплексных апатитовых, медно-никелевых и редкоземельных руд (рис. 7.8).
Месторождение Богидэ [1] (рис. 7.9) представлено серией сближенных пластов и линз, слагающих крупную залежь мощностью 50-300 м и протяженностью до 12 км. Залежь имеет сложное строение и характеризуется частым чередованием слоев и линз с рудной минерализацией различной интенсивности. Главными полезными компонентами являются титаномагнетит, магнетит, ильменит и апатит, относительно равномерно распределенные в породах или образующие в них маломощные (до 15 м) слои и жилы (?) сплошных ильменит-апатит-титаномагнетитовых руд. Титаномагнетит представлен ксеноморфными зернами (0,2-3,0 мм) и их сростками пятнистой, линзовидной и полосообразной формы. Границы зерен четкие, ровные, но формы их не соответствуют октаэдру. Титаномагнетиты этого месторождения характеризуются сложными структурами распада твердого раствора шпинели и ильменита в магнетите. Содержание железа в рудах меняется от 21,9 до 39,1%, составляя в среднем 29,6%, и находится в прямой корреляционной зависимости от титана. Прогнозные ресурсы вкрапленных титаномагнетитсодержащих руд месторождения составляют около 1800 млн т. Технологические исследования показали, что из таких руд возможно получение титаномагнетитового концентрата, содержащего 51,3-53,1% железа при его извлечении 49,7-81,8%.
Государственный кадастр месторождений
Джанинское месторождение [2] находится в южной части Геранского габбро-анортозитового массива. Представлено оно крупным штоком и двумя телами пластообразной формы, сложенными рудными пироксенитами, габбро-пироксенитами и габбро. Строение рудных тел простое и сравнительно однородное. Главными полезными компонентами их являются титаномагнетит, магнетит, ильменит и апатит. Ввиду небольших содержаний титаномагнетита и ильменита, рудные базиты и ультрабазиты относятся к категории бедных вкрапленных руд. Наземной магниторазведкой они отчетливо оконтуриваются положительными аномалиями по изолинии 2 тыс. гамм с экстремумами до 50 тыс. гамм. Титаномагнетит и магнетит представлены мелкими (0,2-1,0 мм) изометричными и полигональными зернами или их сростками (до 0,4-1,0 мм). Большей частью они равномерно распределены среди породообразующих минералов, реже концентрируются в тонкие (от долей миллиметра до 5-8 см) слойки, содержащие 50-90% железо-титановых минералов. В большинстве случаев титаномагнетит характеризуется сравнительно грубыми пластинчатыми (до 0,03-0,6 мм), реже изометричными (0,1-0,3 мм) структурами распада твердого раствора шпинели и ильменита в магнетите. Содержания железа в бороздовых пробах этих руд 32,7-34,7%. Технологические исследования единичных проб показали, что из таких руд возможно получение титаномагнетитовых концентратов, содержащих 34,6-56,5% железа при его извлечении 25-40%. Низкое извлечение железа в концентрат обусловлено тем, что до 50% его входит в состав магнезиальных силикатов. Прогнозные ресурсы месторождения около 1200 млн. т. руды.
Государственный кадастр месторождений
Гаюмское месторождение [3] расположено в центральной части Геранского массива. Представлено оно крутопадающими (65-90°) жило-, дайко- и столбообразными телами сплошных, пятнистых и вкрапленных апатит-ильменит-титаномагнетитовых руд. Серии сближенных рудных тел мощностью 15-123 м и протяженностью 100-980 м образуют три зоны: Западную, Центральную и Восточную. Главными железосодержащими минералами являются магнетит, титаномагнетит, ильменит. Титаномагнетит и магнетит представлены изометричными ксеноморфными, реже гипидиоморфными зернами размером 0,1-10 мм (в среднем 1-5 мм), обычно со сложными и тонкими (эмульсионными, сетчатыми, пертитоподобными) структурами распада твердого раствора шпинели в магнетите. Изредка отмечаются зерна с грубыми пластинчатыми и линзовидно-пластинчатыми структурами распада (0,02-0,05х0,2-0,3 мм). Ильменит, кроме вростков в титаномагнетите, образует крупные (0,1-10 мм) гипидиоморфные зерна с ясно выраженным двойниковым строением. Содержание железа в рудах меняется от 22 до 45,6%, составляя в среднем 35-40%. Технологические исследования показали, что из руд Гаюмского месторождения возможно получение высококачественных титаномагнетитовых концентратов, содержащих 58,7-66,2% железа при его извлечении 57-83,5% и выходе до 60,2%. Прогнозные ресурсы месторождения 870 млн. т. руды.
Государственный кадастр месторождений
Маймаканское месторождение [4] расположено в восточной части Геранского массива. Представлено оно пятью крупными пластообразными залежами вкрапленных апатит-титаномагнетит-ильменитовых руд и серией мелких линз и жил сплошных руд. Главные железосодержащие минералы - магнетит и титаномагнетит (5-30%), а также ильменит. Титаномагнетит и магнетит в рудах наблюдаются в виде мелких (от долей миллиметра до 1-3 мм) ксеноморфных зерен часто со сложными пластинчатыми и решетчатыми структурами распада твердого раствора шпинели и ильменита в магнетите. Магнетит чаще присутствует в метаморфизованных рудах, залегающих вблизи гранитоидных интрузий раннемелового возраста. Содержание железа в рудах очень неравномерное (4,5-40%, в среднем 17-18%). Технологические исследования трех проб показали возможность получения из них титаномагнетитовых концентратов, содержащих 49,6-56,3% железа при низком (23-33%) его извлечении. Технологические испытания сплошных руд не проводились. Прогнозные ресурсы месторождения оцениваются в 940 млн т. Медно-никелевая минерализация Геранского массива представлена рассеянной вкрапленностью пирротина, пентландита, халькопирита и пирита в основании расслоенного комплекса габброидов. На месторождении Богидэ в рудном горизонте выявлена линза сплошных пирротин-пентландитовых руд. Зоны сульфидизации линзовидные, приурочены к габбро-норитам и их меланократовым разностям, и залегают согласно с расслоенностью габброидов.
Государственный кадастр месторождений
Массивы габброидов и пироксенитов (иногда в ассоциации с мангеритами и чарнокитами) Маймаканского, Джанинского, и Гаюмского апатит-ильменит-титаномагнетитовых рудопроявлений (Ленников, 1968; Соляник, 1982; Соляник, Вржосек, 1977), сложены преимущественно гортонолитом и феррогортонолитом (fобщ. = 50-85 %), авгитом и ферроавгитом (fобщ. = 38-69 %), плагиоклазом № 33-53, ильменитом, титаномагнетитом и фторапатитом (1.8-2.23 мас. % F; 0.05-0.5 мас. % Cl;). В последнем фотолюминесцентным анализом (аналитик А.М. Портнов, ВИМС) установлены европий, церий и самарий (Соляник, 1982), что обычно свойственно апатитам из щелочно-габброидных пород. Рудные минералы образуют редкую и густую вкрапленность в перидотитах, оливиновых пироксенитах, габбропироксенитах и меланократовых оливиновых габброидах, с которыми тесно ассоциируются линзы и жилы апатит-ильменитовых и апатит-ильменит-титаномагнетитовых пород и нельсонитов, содержащих от 9 до 30 % Р2О5. Последние встречаются также в пироксеновых и анхимономинеральных анортозитах, вмещающих меланократовые габброиды и пироксениты (Ленников, 1968).
Как это свойственно североамериканским железо-титановым месторождениям (Kolker, 1982; Philpotts, 1967), соотношение рудный минерал (ильменит и титаномагнетит) – апатит в большинстве пород Богиденского, Маймаканского, Джанинского и Гаюмского месторождений оказывается сходным и примерно равным отношению 2/1, приближаясь к эвтектическим составам в этой системе, установленным экспериментально (Philpotts, 1967). В ходе дальнейшей дифференциации при достижении в силикатных расплавах содержания рудноапатитовых компонентов более 40 % происходило, возможно, макрорасслоение (ликвация), приведшее в итоге к образованию самостоятельных порций рудно-апатитовых расплавов, из которых затем кристаллизовались нельсониты. Их составы на диаграмме рудный минерал – апатит образуют второе самостоятельное поле, в котором их соотношение изменяется от 4/1 до 4/5, что также примерно отвечает пропорциям в отликвировавшем рудно-апатитовом расплаве, установленном экспериментально (Philpotts, 1967).
Согласно химическим анализам железо-титановых минералов, вкрапленных и массивных апатит-ильменит-титаномагнетитовых пород (Ленников, 1968; 1979; Соляник, 1982), титаномагнетит в большинстве из них обладает повышенной титанистостью (до 68.3 % Usp) и значительным содержанием V2O5 (0.30-0.93 мас. %), а ильменит обнаруживает довольно высокую окисленность (до 12.9 % Hem). Сформировались они, судя по диаграмме Баддингтона-Линдсли (Линдсли, 1969), при 920-1075 °С и fО2 =10-12.5-1010.5 (Ленников, 1968; 1979; Соляник, 1982).
В сходной геологической обстановке обнаружены апатитовые рудопроявления в Сехтагском (Чогарском), Баладекском и Каларском анортозитовых массивах (Гаврилов, 1983; Соляник, Октябрьский, 1986; Шабашев, 1980).
Каларский анортозитовый массив относится к андезиновому типу. Он представляет собой выходы анортозитов и ассоциирующихся с ними габброидов, вытянутые в субширотном направлении площадью около 1500 км2 (рис. 7.10). Наиболее крупные его фрагменты образуют Куранахскую (северную) и Имангакитскую (южную) ветви. Наиболее перспективные в промышленном отношении объекты магнетит-ильменитового оруденения сконцентрированы в Куранахской ветви массива и представлены предварительно оцененным крупным месторождением Большой Сэйим и частично разведанным небольшим - Куранахским.
В геологическом строении месторождения Большой Сэйим [5] (рис. 7.11) принимают участие позднеархейский габбро-анортозитовый комплекс, представленный в различной степени метаморфизованными и диафторированными разностями габброидов, норитов и пироксенитов. Подчиненное развитие имеет позднеархейский ("древнестановой") гранитоидный комплекс, протерозойские образования (?) ультраосновного состава и рыхлые четвертичные отложения. В целом, месторождение Большой Сэйим представлено единым штокообразным рудным телом, выходы которого на поверхность близки по форме к подковообразно-изогнутой ленте. "Ветви" тела имеют северо-западную ориентировку (320-345°) с падением на юго-запад под углами 70-85° и обладают грубой симметрией. К юго-востоку простирание "ветвей" изменяется на северо-восточное, с падением на юго-восток под углами 60-75°. Общая площадь оруденелых пород около 1 км2.
Государственный кадастр месторождений
Восточная зона представляет собой крутопадающую линзообразную залежь с азимутом простирания 345° и падением на юго-запад под углами 70-75°. Средняя мощность её 220 м, уменьшающаяся в северо-западном направлении с 300 до 150 м. По простиранию залежь прослежена горными выработками на 1000 м, а по данным магниторазведки ее протяженность - 1450 м. Пострудными нарушениями залежь разбита на три блока, ступенчато приподнятых друг относительно друга в северо-западном направлении. В плане блоки смещены относительно друг друга на 30-70 м. По результатам бурения на глубину до 467 м мощность ее практически не меняется. В строении Восточной залежи принимают участие вкрапленные руды с содержанием TiO2 - 5-8%, слагающие основной ее объем (67%), массивные и вкрапленно-гнездовые руды с содержанием TiO2 более 8%, развитые среди вкрапленных руд в виде ветвящихся жил мощностью 10-160 м (21% от общего объема), руды с убогим содержанием (TiO2 менее 5%) в виде линз мощностью 10-76 м (12% от общего объема). Содержание TiO2 по пересечениям меняется от 7,31 до 11,48% при среднем - 8,45%. По поверхностным горным выработкам среднее содержание TiO2 8,44%, а по скважинам - 8,72%. Средние содержания попутных компонентов составляют: железа общего -17,98%, железа магнетитового-3,73%, пятиокиси ванадия - 0,1% и пятиокиси фосфора - 1,46%.
Западная зона представляет собой залежь с азимутом простирания 320° и падением на юго-запад под углами 75-85°. Висячий бок залежи ограничен контактом с лейкократовыми габброидами и плагиогранито-гнейсами. В лежачем боку граница залежи устанавливается по данным опробования, также как по простиранию. Протяженность зоны - 550 м. На глубину Западная зона, по данным геофизики, распространяется на 700 м. Средняя мощность залежи 161 м. В строении зоны принимают участие вкрапленные руды (65%), массивные и вкрапленно-гнездовые руды (15%), а также породы с убогим оруденением (20%). Массивные и вкрапленно-гнездовые руды преимущественно развиты вдоль висячего бока залежи. Распределение TiO2 аналогично Восточной залежи. Содержание его в частных пробах от 5% до 25,59%, составляя в среднем 8,32%. Средние содержания попутных компонентов составляют: железа общего-17,73%, железа магнетитового-3,58%, V2O5-0,1% и P2O5-1,03%.
По обеим рудным зонам подсчитаны запасы категории С2 и прогнозные ресурсы категории Р1 как диоксида титана, так и перечисленных выше попутных компонентов. По суммарным запасам и прогнозным ресурсам диоксида титана месторождение относится к уникальным месторождениям титана с рядовыми рудами. Руды представляют собой агрегат рудных минералов, представленных ильменитом и магнетитом , апатитом и нерудными минералами. Основная ценность руд определяется наличием ильменита, магнетита и, отчасти, апатита. Ильменит и магнетит присутствуют в руде в количестве от 10-15 до 89,6%. Среднее содержание магнетита в рудах составляет 9-9,8 % (или 33,3-34,8 отн. %), ильменита, соответственно, 18-18,6% (или 66,7-65,2%). Доля наиболее ценного компонента - ильменита изменяется от 46 до 97 отн. %, составляя в среднем около 66% от суммы рудных минералов. Количество апатита в единичных случаях достигает 30%, составляя, в среднем, 2,5%.
В результате исследований, проведенных ДВИМСом на шести пробах весом от 80 до 600 кг, разработаны принципиальные технологические схемы обогащения руд месторождения. Для руд с низким содержанием фосфора (менее 2% пятиокиси фосфора) разработана схема с выделением товарного железо-ванадиевого концентрата мокрой магнитной сепарацией и ильменитового концентрата - концентрацией на столах с последующей доводкой его электрической сепарацией (магнитно-гравитационно-электрическая схема). Для руд с повышенным содержанием апатита схема обогащения включает мокрую магнитную сепарацию, последовательную флотацию ильменита и магнетита из немагнитного продукта и доводку флотационного ильменитового концентрата электромагнитной и электрической сепарацией (магнитно-флотационно-электрическая схема).
В результате лабораторно-технологических исследований доказана возможность получения из руд железованадиевого, ильменитового и апатитового концентратов с высокой степенью извлекаемости полезных компонентов. Магнетитовый (железо-ванадиевый) концентрат может быть получен мокрой магнитной сепарацией в две стадии с начальной крупностью дробления - 0,5 + 0,2 мм и конечной -0,08 + 0,044 мм. Представлен он на 95-98% зернами магнетита с тонкими структурами распада ильменита и шпинели. В небольших количествах присутствует ильменит в сростках с магнетитом. Содержание железа в концентрате составляет 60,6-67,2%, диоксида титана - 2,92-5,05%, пятиокиси ванадия - 0,62-0,87%, пятиокиси фосфора - 0,04-0,1%, серы - 0,06-0,07%. Магнетитовый концентрат соответствует требованиям к сырью для доменной плавки, производства агломерата и окатышей. Полученные концентраты аналогичны железо-ванадиевым концентратам Качканарского ГОКа (Урал).
Ильменитовые концентраты, получаемые концентрацией на столах, с последующей электрической сепарацией, или флотацией, с последующей электромагнитной и электрической сепарацией, на 90-98% состоят из ильменита. Содержание TiO2 в концентратах изменяется от 44,2 до 49,9%, железа общего от 34,4 до 38,1%, серы - 0,32-0,5%, P2O5 - 0,01-0,1%. Из полезных примесей в ильменитовом концентрате отмечен ванадий (до 0,26%).
Апатитовый концентрат можно получать путем флотации немагнитного продукта мокрой магнитной сепарацией. Он представлен на 95-97% апатитом, остальное составляют амфиболы, слюды и гидроокислы железа. Содержание P2O5 - 40,35% при извлечении 79%. На основании лабораторно-технологических исследований руды месторождения Большой Сэйим отнесены к легкообогатимым, с выходом концентратов 19,8-43,4% и извлечением TiO2 до 77,8-80,5%, железа общего до 47,6-67,8%, V2O5 до 63-96% и P2O5 до 89 %.
--Boris 11:20, 29 апреля 2016 (VLAT) А.М. Ленников, Г.И. Архипов, Р.А. Октябрьский, А.Н. Соляник
Монография "Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России"