21.06.2017
Гидроизоляция в комнате, где будет устанавливаться ванна или душ, должна быть качественной, ведь именно здесь возможны постоянные...


21.06.2017
Мрамор появляется в результате соединения известняка и доломита под воздействием перекристаллизации различных осадочных пород в...


21.06.2017
Трактор - это техника, без которой сложно представить выполнение дорожно-строительных, землеройных и других работ. Именно поэтому...


20.06.2017
При монтаже пластиковых окон немаловажным пунктом является оформление ее откосов. Для отделки проемов используется материал, из...


20.06.2017
Первые недели жизни малышу требуется на сон не менее 18 часов в сутки. Поэтому очень важно правильно организовать место для сна....


20.06.2017
Утепление или же преобразование лоджии собственными силами, как и при работе профессионалов, всегда начинается с робот по ее...


Месторождения бериллия

11.01.2017

Бериллий — редкий, уникальный, легкий и устойчивый стратегический металл ограниченного производства, использующийся только в новой технике (атомной, аэроракетно-космической, машино- и приборостроительной) и имеющий большие перспективы в термоядерном синтезе, суперсплавах, оптоэлектронике и др. Мировое зарубежное производство в 1987 г. составило около 320 т, потребление 350 т металла; к 2000 г. намечалось удвоение потребностей. Цена металлического Be в 1988 г. была ~ 500 дол/кг. Общие запасы зарубежных стран оценивались в конце 80-х годов в ~ 1 млн т, а возможный мировой металлогенический потенциал — в 20 млн т. Технофильность Be относительно низкая — 2*10в6. Основным производителем его стали США, где в 1980 г. только из одного месторождения Спер-Маунтин добыли ~ 7 тыс. т концентрата, содержащего 11 % BeO.
В геолого-геохимической систематике месторождения Be находятся в лито- и литохалькофильной группах, в генетической — среди магматогенных пегматитовых, скарновых, грейзеновых, гидротермальных и остаточных месторождений. Бериллий — один из тех металлов, сырьевая база которых за последние десятилетия претерпела коренные изменения; в настоящее время вместо небольших (0,n — 20 т BeO) месторождений редкометальных гранитных пегматитов с бедными рудами (0,00n — 0,n % BeO), из которых берилл добывается попутно, открыты низкотемпературные гидротермально-метасоматические богатые и крупные собственные месторождения Be. Важно отметить, что возможность обнаружения гидротермальных концентраций Be, образующихся за счет его переноса фторсодержащими и углекислыми растворами, была предсказана А.А. Беусом.
К крупнейшим месторождениям Be относятся (запасы BeO, тыс. т и содержание BeO, %): Кинс-Маунтин, США (пегматиты, ≥120 и 0,3); Бао Виста, Бразилия (пегматиты, ≥40 и 0,2—0,3); Редскин шток, США (грейзены, ≥50 и 1); Спер-Маунтин, США (метасоматиты, ≥38 и 0,5—0,7).
В формационной и промышленно-парагенетической классификации Н.А. Солодова выделяется три группы формаций: две эндогенные с кислыми и щелочными породами и экзогенная.
В первую входят следующие формации (в скобках — содержание BeO, %): 1) гранитных пегматитов (ГЭ = 1*10в4 — 5*10в4) — микроклиновых (0,005—0,01), микроклин-альбитовых (0,04—0,05), альбитовых (0,08—0,25); 2) эпискарновых метасоматитов флюорит-шпинель-циннвальдитового состава с таафеитом, хризобериллом и сянхуалитом (до 0,3) и др.; 3) редкометальных грейзенов (ГЭ = 1*10в4—5-*10в4) с восьмью парагенетическими типами месторождений — кварц-молибденитовых, кварц-вольфрамитовых, кварц-касситеритовых с бериллом (0,1—0,4), олигоклаз-флогопитовых с бериллом и изумрудом (0,1—0,15) и др.; 4) редкометальных слюдисто-флюоритовых метасоматитов (ГЭ = 5*10в6) — пять типов с бериллом, фенакитом, хризобериллом, эвклазом, бромеллитом (до 1%).
Щелочная группа объединяет формации: 1) бериллиеносных флюоритовых метасоматитов (гидротермалитов), включающие семь типов, в том числе наиболее богатые (0,5—3,0% BeO) и очень крупные (до 150 тыс. т BeO) месторождения; 2) редкометальных щелочных метасоматитов — четыре типа с комплексными (TR, Zr, Be), иногда богатыми (0,1—3%) рудами и крупными (до 100 тыс. т) запасами; 3) редкометальных щелочных метасоматитов в связи с нефелин-альбит-калишпатовыми (миаскитовыми) массивами с аминовитом, лейкофаном (0,2—0,4%); 4) нефелин-калишпатовых (агпаитовых) массивов с чкаловитом, гакманитом (0,1—0,3%); 5) редкометальных фенитов с барилитом (0,3—0,5% BeO).
В экзогенной группе выделены две формации: бериллиеносная вулканогенно-осадочная, представленная монтмориллонитовыми глинами с бехоитом, гельбертрандитом и сферобертрандитом (0,3—3,0% BeO, запасы n*10 тыс. т), и редкометальных кор выветривания с касситеритом, танталатами, бериллом, с бедными (0,005—0,03% BeO) рудами и небольшими (0, n тыс. т), но высокорентабельными запасами.
Примерно такое же большое число типов месторождений Be выделено А.И. Гинзбургом, И.П. Заболотной, И.И. Куприяновой, Е.П. Шпановым и др. Особенно детально ими, а также И.Н. Говоровым, изучены различные типы гидротермально-метасоматических месторождений, для которых установлены главные геолого-геохимические факторы рудообразования. Учитывая высокую устойчивость фторидных и гидроксилфтористых комплексов Be (pH = 4—12), большую устойчивость К, чем Na комплексов, а также то, что растворы, связанные с субщелочными и щелочными гранитами, будут становиться кислыми при большем удалении от источника и при меньших температурах, чем растворы, связанные с аляскитами, сделан вывод о том, что с щелочными породами должны ассоциировать наиболее удаленные и низкотемпературные руды с фенакитом, бертрандитом, гельвином, барилитом, гадолинитом, с аляскитами — руды, содержащие берилл, хризоберилл, эвклаз, а с наиболее щелочными — руды с эвдидимитом, лейкофаном, мелинофаном, чкаловитом.
Образование бериллиевой минерализации обусловлено, помимо резкого подкисления растворов, распадом фторкомплексов Be и формированием флюорита, что возможно при наличии карбонатных пород и определяет комплексный флюорит-бериллиевый состав руд. Наиболее крупные и богатые месторождения Be связаны с субщелочными и щелочными гранитоидами, возникающими в зонах активизации относительно поднятых устойчивых блоков земной коры (щиты, срединные массивы, горсты); они приурочены к краевым частям предрудных поднятий, на стыке с наложенными впадинами. При этом, чем более древнюю консолидацию имеет поднятие, тем оно более перспективно. В связи с этим наиболее рудоносны мезо-кайнозойские зоны активизации стабильпых массивов докембрийского возраста.
Для гидротермально-метасоматических руд выявлена вертикальная зональность бериллиевой минерализации. Для месторождений, связанных с субщелочными гранитоидами, залегающими в карбонатных породах, она такова; лейкофан (мелинофан) → фенакит → бертрандит, для объектов, связанных с аляскитами: берилл → эвклаз → фенакит → бертрандит или хризоберилл.
Наибольший практический интерес имеют руды Be берграндитового (Спер-Маунтин, США и др.), флюорит-бертрандит-фенакитового, флюорит-слюдисто-бериллового типов и щелочных бериллиеносных метасоматитов. Эти месторождения по многим параметрам не уступают месторождениям Sn, W, Mo соответствующих типов.
Кроме собственных месторождений Be, он широко распространен в комплексных редкометальных рудах Mo, Sn W, Li, Zr и др.; в них Be может иметь попутное значение, особенно в связи с необходимостью экологической защиты окружающей среды от его токсикологического влияния.
В наиболее крупных месторождениях других металлов Be распределен следующим образом.
В Fe-Mn океанических конкрециях содержания его меняются от 1,3 до 24,5 г/т, в стандартном образце конкреций Атлантики среднее содержание составило ~5,6 г/т, генеральное среднее для конкреций Мирового океана принято 2,5 г/т, среднее для глубоководных океанических осадков 2,6 г/т.
В фосфоритах фоновые содержания Be обычно того же порядка — 1—10 г/т, однако в отдельных случаях превышают 50 г/т. Высокие содержания независимо от генезиса фосфоритов обычно встречаются в их континентальных окисленных разностях алюмофосфатного состава. По данным В.З. Близковского, Be может образовывать устойчивые Be-Ca фосфаты, изоструктурные с Al-Ca фосфатами, и в таких случаях его локальные концентрации могут достигать 0, п%. По В.Н. Холодову, осадочные фосфориты содержат повышенные количества Be по сравнению с вмещающими породами. Для Kapa-Tay содержания его таковы (г/т): кремнистые породы 1,0—1,6; карбонатные 2,3; гравелиты, песчаники, алевролиты 2,8; Fe-Mn руды 3,0; фосфориты 3,7. В морских фосфоритах содержание Be в целом нарастает к береговой зоне.
В бокситах Be встречается постоянно в количествах от 0,3 до 17 г/т. По В.А. Тенякову, для месторождений платформ его содержание составляет 0,3—4 г/т (х = 1,5 г/т). Это почти соответствует концентрации Be в исходных породах. Геосинклинальные бокситы относительно обогащены Be (1,6—15, в среднем 8 г/т). А.К. Гладковская с соавторами считают, что бокситы морского происхождения образовались за счет давсонитовой Na Al [(OH)2 CO3] минерализации. По А. К. Шаровой и другим исследователям, 1966 г., распределение Be в бокситах Вьетнама следующее (г/т): диаспор 3—6, бёмиг 3, магнитная фракция 0—3, гидрослюды 3. Для разных месторождений корреляционные связи Be меняются — в одних это Al, в других Fe.
Бериллий — типичный элемент каустобиолитов, иногда устанавливается в горючих сланцах и очень редко в нефтях. Сланцы морского происхождения содержат ≤1 г/т Be (Прибалтийские, Волжские и др.); по В.Р. Клер, концентрация его такова (г/т): в сланцах Болтышского месторождения ~1, в менилитовых сланцах Карнат ~10, в Байсунских 20, Кендырлыкских 10. Предварительная оценка среднего содержания для «черных» сланцев 3,6 г/т. Во всех случаях концентрации Be имеют вторичное происхождение и локальное распространение.
Для углей имеются генеральные оценки средних содержаний Be, которые колеблются от 0,9 до 5,6 г/т; по И.Д. Башаркевич с соавторами, эти оценки таковы (г/т): бурые угли 1,9, каменные 0,9; по Ф.Я. Сапрыкину — 5,6 (з. 37); по Э.Я. Юдович: бурые 3,2 (з. 26), каменные 1 (з. 22); по В.Р. Клер для России: 2,5 (з. 20). Для мира кларк Be в углях 1,2±0,4 г/т. При низких фоновых содержаниях Be в некоторых случаях были выявлены очень высокие его концентрации в низкомегаморфизованных углях — для США, по старым данным В. Кук (1938 г.) 1 — 10 кг на 1 г золы, для России — 0,0n — 0,n кг на 1 т угля при обратной корреляции Be — зольность. При этом отмечается эпигенетическое происхождение концентраций Be. Довольно часто содержание Be в углях самое низкое среди осадочных пород района. Например, это выявлено В.П. Сапрыкиным с соавторами для угленосной толщи C2 Донбасса: угли 2,6 г/т, вмещающие породы — от 4,2 (карбонатные) до 10,9 г/т (алевролиты).
Большинство исследователей считают, что Be входит в органическую составляющую углей и сходен с Ge. Ф.Я. Сапрыкин и другие исследователи отметили высокую подвижность Be в углях и установили его распределение по составляющим (г/т): гуминовые кислоты 0,3—1,2 (среднее 0,7), фульво- и органические кислоты 0,2—0,8 (0,5); в тех же веществах из вмещающих пород 0,2—0,5 (0,4). При перераспределении преобладает миграция Be в угли из вмещающих пород. Об этом, по Н.А. Григорьеву, свидетельствует увеличение его содержания от современных растений (среднее 0,4 г/т) к торфу (0,9 г/т) и ископаемым углям, а также от более молодых угольных бассейнов нашей страны к древним. По Ф.Я. Сапрыкину с соавторами (1975 г.), содержания Be в углях разного возраста таковы (г/т): палеогеновых и неогеновых 2,4, мезозойских 4,2, пермских 5,3, карбоновых 7,9. В некоторых случаях, по П. Зубовик с соавторами, до 50% Be в углях может быть связано с минеральной фракцией. Особенно типичен Be для некоторых германий-угольных синвулканических месторождений.
Бериллиеносность торфов более низкая, чем углей, — 0,1—5 г/т (средние фоновые содержания), среднее содержание в торфах нашей страны 0,9 г/т; наиболее низкие содержания (г/т) отмечаются в торфах низинного (0,1), переходного (0,2) и верхового типов (0,1). Для нефтей известно несколько определений, которые показали, что для Каспийского бассейна содержание его в сырой нефти оценивается в 4 г/т, а в золе — только в 0,7 г/т (вероятно, за счет улетучивания).
По единичным данным Г.А. Ботнева в нефтях Балтийской провинции установлено всего 0,01 г/т.
В осадочных железных рудах Be встречается спорадически и в незначительных концентрациях (≤4—20 г/т, по К. Краускопф, 1958 г.); более поздние данные подтвердили эти выводы). Низкие содержания бериллия типичны для железистых кварцитов; среднее для месторождений KMA 0,4 г/т. В других типах месторождений оно может быть повышенным. Это отмечалось для осадочных сидеритовых руд Глазовской синеклизы В.П. Наборщиковым и другими исследователями (среднее 15 г/т), для железистых фракций современных морских глинистых (9,8—18 г/т) и песчано-глинистых (до 8,7 г/т) отложений залива Пария-II Д. Херстом. Данные Н.А. Григорьева свидетельствуют, что в относительно молодых железорудных месторождениях Зауралья содержание выше, чем во вмещающих породах, и что основное количество бериллия заключено в минералах железа.