Месторождения стронция

11.01.2017

Месторождения Sr делятся на собственно стронциевые и комплексные редкометально-фосфатные; все они, кроме целестиновых эпигенетических руд, слабо освоены. Несмотря на высокий кларк и весьма значительный металлогенический потенциал (~7 млрд т), Sr относится к редким металлам. У нас он еще не нашел широкого применения, несмотря на большое количество отраслей, готовых использовать его по более низким ценам (металлургия —низкотемпературноустойчивые стали, модификаторы чугуна, легкие сплавы, магнитотехника, стеклоделие, электроника — основной потребитель в США и Японии в 80-х годах, керамика, в том числе сверхпроводимая, светотехника, утяжелитель буровых и других растворов, цветное телевидение и др.). В настоящее время годовое потребление Sr за рубежом составило ~60 тыс. т; прогноз на 2000 г. — 70 тыс. т; зарубежные запасы руд ~ 12 млн т (1986 г., целестиновый концентрат). Технофильность низкая —2*10в6.
Собственное и комплексное стронциевое оруденение относится к литохалько-, литосидеро- и литофильной щелочной группам, а в генетических систематиках — к магматической, гидротермальной, гидрогенной, гидрогенно-, вулканогенно- и сингенетически-осадочной. При этом около 35% руд связано с щелочно-ультраосновными, щелочно-основными и базальтоидными породами.
Месторождения Sr охарактеризованы в ряде работ. К крупным относятся объекты с запасами целестина несколько миллионов тонн; богатые руды содержат >35% целестина, промышленные — обычно >15%; запасы средних месторождений >100 тыс. т.
Наиболее перспективны стратиформные целестиновые месторождения (ГЭ=1*10в3—5*10в3), расположенные в стронциеносных провинциях и приуроченные к сульфатным, сульфатно-карбонатным и карбонатно-терригенным дислоцированным отложениям определенных стратиграфических горизонтов. Возраст стронциеносных органогенно-детритовых и органогенных известняков — KZ — Q (Россия, Центральная Азия), пелитоморфных, доломитизированных и загипсованных — PZ (Канада) и MZ (Италия).
Руды эпигенетические, монометальные целестиновые, иногда барит-целестиновые, переходящие в баритовые (Мангышлак, Аргентина). Барит (количество его в целестиновых рудах 2—10%) считается вредной примесью; кроме этих минералов в состав руд входят кальцит, доломит, гипс, в меньших количествах отмечаются галенит, сфалерит, халцедон, гринокит. Иногда форма рудных тел жильная; такие руды содержат 50—80% целестина при низких запасах.
Значительные концентрации Sr содержатся в сходных по генезису, но более бедных (n% Sr) серных месторождениях (Предкарпатье, Средняя Азия). Отношение Sr/Ba убывает от подошвы (18—66) к кровле серной залежи (2—4), а максимальное содержание SrO в барите и BaO в целестине не превышает 2%.
Целестиновое оруденение в сульфатно-терригенных (гипсово-пестроцветных) породах (Средняя Азия) аридной зоны имеет содержание SrO в рудах 7—9%, в эпигенетических конкрециях целестина — 60—90%, во вкрапленном оруденении до 6%. Оруденение хемогенно-эвапоритового типа.
Целестиновые, иногда стронцианитовые руды известны также в вулканогенно-осадочных породах (туфы андезитобазальтов, конседиментационные и озерные глины и песчаники); они интенсивно окремнены, содержат 20—40% целестина или стронцианита и Fe-Mn гидроксиды, количество которых увеличивается с ростом количества пирокластического материала. Характерна пространственная ассоциация с концентрациями В, обогащенными Sr.
Вероятно, сходное происхождение имеют обогащенные стронцием Pb-Zn стратиформные месторождения, иногда с обособленной Sr-Ba минерализацией (Тунгусская синеклиза). Содержание целестина в брекчированных породах до 14%, барита до 30%, присутствует целестинобарит.
Стронциеносные минерализованные воды глубоких горизонтов платформенных областей содержат до 10 000 мг/л Sr (Ангаро-Илимский артезианский бассейн), чаще до 700 мг/л (Приуралье, Поволжье) (ГЭ=1*10в4). Запасы таких вод весьма велики, как и их распространенность— n*10 — n*100 км2 (Восточно-Европейская, Сибирская и другие гидрохимические Sr-провинции). Гидрохимия Sr таких бассейнов, вероятно, сходна с таковой солеродных бассейнов, в которых Sr, по Л.С. Балашову, накапливается на глубоких горизонтах (до 2530 мг/л) в Cl-Mg-Ca типе вод (табл. 73).
Месторождения стронция

В эндогенных месторождениях Sr обычно является попутным компонентом, в первую очередь, в редкометальных нефелин-сиенитовых и карбонатитовых месторождениях.
Особенно большие количества Sr в агпаитовых нефелиновых сиенитах заключены в апатите (1,9—11,5% SrO). Для Хибинского массива Д.А. Минеевым с соавторами получено следующее уравнение зависимости (при 1% TR): P2O5 = 41,94—0,192 SrO, %. Содержание SrO в апатите руд меньше (3,5%), чем в акцессорном апатите из ийолит-уртитов (внутрирудные 4,5%, надрудные 5,4%). Это связано с масштабами рудных тел и содержанием апатита и в более бедных им апатит-магнетитовых и апатит-сфеновых рудах оно повышено (х=5,4% SrO). Особенно богаты Sr, по Т.Н. Ифантопуло, поздние пострудные апатиты и апатиты из верхних горизонтов рудных тел, тогда как ранние апатиты нижней серии им обеднены. То же характерно для сфенов, содержание SrO в которых 0,32—0,70%. Кроме того, Sr накапливается в пироксенах и нефелине (0,21 и 0,11% — Портамчорр) и содержится в полевом шпате и титаномагнетите (460 и 254 г/т — там же).
Месторождения стронция

Для апатитов Ловозерского массива, по Т.А. Ифантопуло с соавторами, содержание SrO в апатите, как и F, также повышается в расслоенном горизонте от IV к I серии при обратном распределении TR2O3 (табл. 74). Кроме того, Sr содержится и в лопарите (%): горизонт II-7 2,16±0,19; II-4 3,1±0,2; I-4 3,4.
Крупные скопления Sr характерны для поздних (анкеритовых, анкерит-доломитовых, сидеритовых и др.) карбонатитов, где он связан с кальцитом, апатитом, баритом, а также образует собственные, обычно акцессорные минералы. В отдельных случаях запасы SrO в стронцианите и целестине превышают 3 млн т (Маунтин-Пасс, США). Иногда стронцианит (до 11% SrO) ассоциирует с монацитом, бастнезитом, баритом (Малави). Среднее содержание Sr в карбонатитах линейного типа (0,70%) выше, чем в зональных (0,54% Sr), а в поздних фациях выше, чем в ранних.
Осадочные месторождения различных металлов слабо изучены на Sr, особенно баритовые руды, в которых могут отмечаться наиболее высокие его содержания, — от 0,14 до 1,77% SrO, составляя в среднем для баритов месторождений нашей страны 0,90±0,32% и изменяясь в зависимости от их происхождения. Сингенетические бариты содержат SrO (%): от 0,14 до 0,89 (х = 0,43±0,08), эпигенетические (жильные) — от 0,8 до 1,77 (х = 1,37±0,25).
Повышенные концентрации Sr характерны для Fe-Mn океанических конкреций и фосфоритов — кларки 830 и 750 г/т соответственно.
Наиболее полно изучена стронциеносность Fe-Mn конкреций. Оценки средних содержаний Sr (г/т) близки для Тихого (840), Атлантического (940) и Индийского (790) океанов (при разбросе от 100 до 3000). Г.Н. Батурин пришел к выводу, что климатическая зональность не является определяющей для распределения Sr и оно, по Мак Келви (1983 г.), больше зависит от глубины залегания конкреций — более 3000 м — 750 г/т, менее — 1220 г/т. В конкрециях Sr коррелируется отрицательно с Mn и положительно с Fe и Ti и переходит (57%) вместе с Fe (65%) в уксуснокислую вытяжку. Изотопные исследования показали, что отношение 87Sr/86Sr в конкрециях очень близко к таковому в морской воде. В Mn-минералах гидротермального происхождения установлены повышенные содержания Sr — в тодороките 4100 г/т (Атлантика), гётите 320 г/т.
Фосфориты также относительно обогащены Sr, содержание которого колеблется от 25 до 2370 r/т. Для морских фосфоритов Калифорнии, которые, по М. Муллинс с соавторами (1985 г.), содержат его от 1837 до 2367 г/т (x = 2060±24 г/т), выделяются более глубоководные фации, не подвергавшиеся вторичным изменениям. Фосфаты обогащены P2O5, Fe, Mg и обеднены Mn, а Sr концентрируется радиоляриями и фторапатитом. Морские фосфориты Центральных Кызылкумов содержат в среднем 1320±65 г/т Sr. Выявлена положительная корреляция SrO с P2O5 и Ca (при более высокой связи в неокисленных рудах) и отрицательная с Ca, Mg и CO2. Отмечается, что в окисленных рудах Sr часто образует целестин. Для ракушняковых осадочных фосфоритов Прибалтики, содержащих, по М.Н. Белянкиной, 1100±65 г/т Sr, характерна его прямая корреляция не только с P2O5, но и с Fe и TR.
Для фосфоритов Каратау, в которых Sr постоянно присутствует в количествах от 0,02 до 0,36%, В.А. Красноперовым и другими исследователями количественно оценена возможность определения содержаний P2O5 и Sr по уравнению регрессии: P2O5 =(44,55±0,29) Ig Sr+ (63,77±1,19). Установлено, что Sr изоморфно замещает Ca только фосфатного происхождения. Максимальное количество Sr для пород установлено в ракушняках и детритбрахиоподных конгломератах (в створках брахиопод x=4250 г/т). В выветрелых ракушняках оно резко снижается до 600 г/т при том же содержании P2O5. В хвостах флотации руд содержание Sr составляет от 140 (Кингисеп) до 500 г/т (Моорду).
В.З. Блисковский, обобщив материалы по стронциеносности фосфоритов России и сопредельных стран, пришел к заключению, что концентрация Sr в них прямо зависит от содержания P2O5 и соотношения Sr/Ca; наибольшая она в рудах, не содержащих сингенетических карбонатов Ca. В этом отношении осадочные фосфориты сходны с эндогенным апатитом, который обогащен Sr в случае дефицита Ca (Хибины и др.). Для 10%-ных концентратов (по P2O5) первичноосадочных фосфоритовых руд количество Sr 400—1200 г/т, для 20%-ных — 600—2400 г/т. Для вторичных фосфоритов роль Ca еще более отчетлива и при высоком его содержании количество Sr обычно не превышает 300—500 г/т, редко 600—800 г/т.
Высокой стронциеносностью, по Т.Ф. Бойко, отличаются гипсы разного происхождения (х, г/т): седиментационные континентальные 2087 (Ca/Sr= 190), седиментационные морские 1207±356, эпигенетические 405±200, гипсовые шляпы 2220±350, ангидриты 1580±240, причем она мало изменяется от возраста, региона, типа формаций и состава вод и имеет близкое Ca/Sr отношение (-190).
В каустобиолитах, осадочных железных, марганцевых рудах и бокситах концентрации Sr не происходит. В углях кларк стронция 80 г/т (в бурых 63), в торфе 50 г/т, для отдельных районов ферсмы колеблются от 50 до 75 г/т. В горючих и черных сланцах содержание Sr для разных районов варьирует от 50 до 100 г/т. Нефти почти не изучены, но, по Ф.М. Багир-Заде с соавторами, в сырых нефтях Азербайджана оно составило 0,25 г/т, а по Г.Л. Ботневу, в нефтях Балтийской провинции максимально — 19 г/т. В бокситах кларк стронция 68 г/т. Это согласуется с данными В.В. Буркова (1980 г.) о низкой гипергенной устойчивости Sr (Кг = 0,1—0,5), зависящей от типа первичной породы. Вынос Sr при выветривании составляет (% к исходному содержанию): граниты 50—65, диориты 50—60, базиты 60—70, ультрабазиты 50—60, сланцы 20—40: особенно интенсивен вынос при латеритном выветривании (%): граниты до 80, базальты 70—90, амфиболиты 90. При изменении апатита Sr лишь частично переходит в штаффелит.