Важнейшие потенциально-промышленные типы железистых россыпей

23.08.2019

Из сказанного ранее следует, что все сколько-либо значимые россыпи титаномагнетита, относятся к генетической группе прибрежно-морских россыпей (ПМР), образуя довольно широкий морфогенетический спектр — от пляжевых до дюнных на приподнятых террасах и подводных россыпей затопленных и погребенных береговых линий. Наиболее богатые и значительные по запасам титаномагнетита месторождения обычно приурочены к современному пляжу, низкой, фландрской террасе и дюнным комплексам низких террас (5-10 м); более древние залежи обычно играют подчиненную роль.

Генетическая позиция титаномагнетитовых россыпей есть следствие двух факторов: (а) миграционных свойств самого минерала (довольно высокая химическая стойкость и абразивная устойчивость при плотности 5-5.6 г/см3), обуславливающих возможность его концентрации в высокоэнергетических условиях волноприбойной зоны конечных бассейнов стока (окраинных морей); (б) региональной позицией коренных источников, тяготеющих к континентальным окраинам. Именно тип коренного источника определяет важнейшие черты минерального состава железистых россыпей, ситовой состав концентратов и, как следствие, выбор наиболее рациональных схем обогащения.

Из наиболее распространенных в природе минеральных типов железистых ПМР: (магнетит)-титаномагнетитовый, хромит-магнетитовый, титаномагнетит-ильменитовый с незначительной .примесью циркона (циркон-гранат-магнетит-ильменитовый) (О.К. Тареева), отражающих различия питающих провинций, на территории России развиты ПМР преимущественно первого и третьего типов.

Классическими представителями железистых россыпей первого минерального (и промышленного) типа в пределах России являются собственно титаномагнетитовые россыпи Большой Курильской дуги, где в настоящее время известно более 20 прибрежно-морских россыпей титаномагнетитовых песков (табл. 6.1).


Наиболее хорошо изученным и детально разведанным среди Курильских россыпей является Ручарское месторождение титаномагнетитовых песков, приуроченное к современным отложениям морского пляжа и прибрежной равнины Ветрового перешейка на о-ве Итуруп (рис. 70). Месторождение вытянуто на 5.5 км вдоль побережья залива Простор и приурочено к современному пляжу шириной 40-50 м и к дюнам высотой 5-10 м, занимающим пространство низкой прибрежной равнины Ветрового перешейка. Мощность пляжевой залежи составляет 1.5-2.5 м и увеличивается в области дюн до 30-35 м. Общая площадь распространения эоловых россыпей составляет около 4 км3, а площадь разведанных запасов рудных песков ~ около 3.1 км2.

По ситовому составу пески пляжа и эоловых дюн мелко- и среднезернистые. Максимальное содержание титаномагнетита (до 70%) наблюдается в так называемых «черных песках», тяготеющих к краевым частям месторождения. Преобладающим же типом руд на месторождении являются «серые пески», с которыми, По данным Сахалинского ГУ, связано около 98% от общих запасов Ручарского месторождения. В россыпях титаномагнетит является главным рудным минералом, составляя от 10-15 до 70-90% (в среднем 20%). Из других железо-титан-оксидных минералов в россыпях в гораздо меньших количествах встречаются гемоильмениты, ильмениты, хромистые шпинелиды.

Основным источником этих россыпей служат молодые кислые пирокласты так называемых флишоидно-пемзового (миоцен-плиоценового) и андезитового (четвертичного) комплексов, в то время как разделяющие их зеленотуфовый и базальтоидный комплексы практически не участвуют в россыпеобразовании. В своей массе питающие породы представляют собой слаболитифицированные, легко поддающиеся размыву породы, поставляющие в береговую зону значительные массы рудных минералов. Встречающийся в них титаномагнетит образует несколько генераций, обладающих разной россыпсобразующей способностью: а) сравнительно крупные (—1.0 мм) кристаллы первично-магматического происхождения, вкрапленные в основную массу; б) такие же по величине зерна, присутствующие в виде включений в пироксенах и оливине; в) мелкозернистый (0,01-0.1 мм) титаномагнетит, а также титаномагнетитовая «сыпь» (0.001-0.008 мм), распыленные в основной стекловатой массе в виде скелетных выделений; г) титаномагнетиты постмагматической стадии в виде черве- и каплеобразных выделений и мирмекитовых срастаний с силикатами.

В табл. 6.2 приведены данные по химическому составу титаномагнетитов Ручарского россыпного месторождения; для сравнения указан состав титаномагнетитов из россыпи Нью-Плимут в Новой Зеландии. Из таблицы видно, что Ручарское месторождение отличается весьма низкой титаноносностью титаномагнетитов при среднем содержании TiO2 на уровне 8-11%.

Балансовые запасы россыпного месторождения составляют, по данным Сахалинского ГУ, при общем содержании железа свыше 14%: а) категории В — 4504 тыс.т при среднем содержании Fеобщ. — 16.7%, TiO2 — 2.5%, V2O3 — 0.09%; б) категории Cl — 5640 тыс.т при среднем содержании Fеобщ. 17. 2%, TiO2 — 2.56%, V2O5 — 0.08%; в) категории C2 — 526 тыс.т при среднем содержании Fe общ. — 14.2%, TiO2 — 2.3%, V2O5 — 0.05%. Общие запасы железа в рудных песках Ручарского месторождения, включая забалансовые, составляют 25.6 млн.т.

Технологические испытания рудных песков Ручарского месторождения, проведенные НИПИ «Уралмеханобр», а позже ГИРЕДМЕТом показали, что титаномагнетит является основным полезным минералом россыпи и содержится в количестве 8-45%; кроме него в количестве 5-10% присутствует ильменит. Пески хорошо обогатимы. Полученные партии концентратов содержат суммарные оксиды Fe в количестве 57-58%, диоксид Ti — 10%, пентаоксид V — 0.43%. Установлено, что они успешно могут применяться в черной металлургии для производства легированных сталей, а также использоваться в порошковой металлургии. Следует также отметить, что исследованиями ГИРЕДМЕТ и ИГЕМ в титаномагнетитах Ручарского месторождения установлено аномально высокое содержание индия — до 150 г/т, а также повышенные — галлия (до 80 r/т) и скандия (до 20 г/т).

Среди других россыпных объектов Курильской Дуги, изученных относительно детально, следует назвать также россыпь Зеркального пляжа в заливе Касатка на о-ве Итуруп (см. табл.6.1). Россыпь сложена «серыми песками» и представляет собой типичную пляжевую россыпь протяженностью 12 км при ширине 200-250 м. Она образовалась за счет слагающих берега залива неогеновых туфогенно-оеадочных пород, среди которых присутствуют андезиты, дациты и разнообразные пемзовые и туфовые породы. Распределение валового железа в контуре россыпи крайне неравномерно, от 11.5% в тыловой части залежи в зоне 2-й береговой линии до 8.6-9.8% в близи уреза.

По составу россыпь относится к разряду мелкозернистых с преобладающим классом — 0,25 мм, встречаются также отдельные линзы среднезернистых песков; по составу это кварц-полевошпатовые пески с примесью пироксена. Содержание титаномагнетита в «серых песках» 6-8%, мартита — 5-8%, ильменита — 1%, Основная масса выделений титаномагнетита отвечает классу —0.1+0.071 мм. Значительная доля его находится в сростках с обломками пород (42% от валового состава «серых» песков), с кварцем (соответственно 17%), с пироксеном (7%); на долю свободного титаномагнетита приходится всего около 6%. Зерна титаномагнетита в россыпи слабо окатаны, часто покрыты пленкой мартита. Титаномагнетит содержит в среднем 77% Fe7O3 и 7.17% TiO7; содержание V, 0.33%, Cr — 0.075%.

На Камчатке титаномагнетитовые ПМР приурочены к аккумулятивным участкам берегов восточного и западного побережий. На восточном побережье россыпи располагаются в крупных заливах (Халактырский, Кроноцкий, Камчатский и др.) и бухтах (Оссора, Карата), на западном — в пределах слабовогнутых береговых дуг (Озерная — Большерецк, мыс Хайрюзово — мыс Южный), где сосредоточены широкие песчаные пляжи. Все эти россыпи значительно беднее россыпей Итурупской группы по содержанию титаномагнетита и промышленного значения в настоящее время не имеют.

Наиболее протяженной среди Камчатских россыпей является россыпь Халактырского пляжа близ Петропавловска-Камчатского, имеющая общую протяженность до 32 км и разведанная на участке в 3.9 км. На Халактырском пляже содержится (в %): титаномагнетита — 7, ильменита — 0.75, гематита — 0.6, пироксенов — 56, плагиоклазов — 28, кварца — 5, рутила — 0.02.

Среди других наиболее масштабных объектов могут быть выделены Кронацкая, Жупаноаская и Озерновская россыпи. Кроноцкая россыпь расположена в юго-западной части одноименного полуострова. Она сложена современными морскими пляжевыми песчаногравийными и песчаными отложениями с выдержанными и довольно мощными, до 1 м, прослоями, обогащенными титаномагнетитом, и имеет протяженность. Прогнозные запасы титаномагнетита при среднем содержании 13% составляют 2.24 млн т.

Жупановская россыпь титаномагнетитовых песков представляет собой ряд пляжей, сложенных песчаными и гравийно-песчаными отложениями общей длиной 20 км при ширине 600 м и мощности 10 м. Мощность прослоев титаномагнетита колеблется от 5 до 70 см, содержание магнитной фракции — от 28 до 82%. Титаномагнетит составляет 98% магнитной фракции при среднем его содержании в песках около 10%. Прогнозные запасы полезного компонента в песках оцениваются в 18.8 млн т.

Озерновская россыпь образована современными пляжевыми средне- и крупнозернистыми песками с прослоями мелкозернистого песка в верхней части. В составе песков обнаружены полевые шпаты, пироксены, кварц, роговая обманка. Рудные минералы представлены магнетитом и ильменитом. Оконтуренная часть россыпи имеет ширину 8630 м при ширине пляжевых отложений 20-85 м, мощности 3.2 м и среднем содержании магнетита в ней 9.28%.

Третий район развития железосодержащих россыпей в пределах Дальневосточной провинции расположен в ее континентальной части, протягиваясь вдоль побережья от Татарского пролива на севере до залива Петра Великого на юго-западе. Россыпи этой области принадлежат к типу титаномагнетит-ильменитовых россыпей (с подчиненным значением других минералов). Характерным их примером являются комплексные пляжевые россыпи Хасанского взморья залива Петра Великого в Японском море, в питании которых принимают участие различные по составу сложнодислоцированные породы палеозоя, прорванные верхнепалеозойскими гранитоидами и мезозойскими габброидами, горизонтально залегающие эффузивно-осадочные толщи палеогена, терригенные осадки неогена и плейстоцена. Вынос обломочного материала, в том числе тяжелых минералов, осуществляется главным образом р. Тюмень-Ола, берущей начало на территории КНДР на склонах вулкана Пектусан. Современные пляжевые россыпи приурочены к полосе протяженностью около 20 км, занятой береговыми валами и широким песчаным пляжем. Россыпи формировались и продолжают формироваться в периоды штормов, вызываемых ветрами северо-западных румбов. Мощность отдельных рудных прослоев от первых сантиметров до 1 м; соединяясь они образуют горизонтально залегающие и слабонаклонные (угол 5-6°) серии.

Главными породообразующими минералами песков являются кварц и полевые шпаты, с примесью амфиболов и пироксенов; рудные минералы представлены магнетитом (среднее содержание 182 кг/м3), ильменитом, сфеном, цирконом; присутствуют также рутил, монацит, касситерит, ксенотим, гранат, андаллузит, силлиманит. По своему минеральному составу эта россыпь относится к классу железистых россыпей с комбинированными источниками питания. От классических Представителей этого класса (р-на Ратнагири в Индии, о-ва Суматра, Провинций Теренган, Селенган и Джохор в Малайзии) (О.К. Тареева) их отличает присутствие сфена и относительно повышенное содержание циркона, что следует рассматривать как результат повышенной щелочности пород Ханкайского срединного массива

Продуктивные черные пески Хасанского взморья имеют мелкозернистый состав. Основная масса рудных минералов концентрируется в классах крупности -0.14+0,1 мм и -0.1+0.071 мм; в классе -1+0.5 мм большинство рудных минералов присутствует в сростках с вмещающей породой. Имеются определенные различия в крупности отдельных полезных минералов; так ильменит в основном (более 50%) концентрируется в классе -0.5+0.25 мм, а магнетит — в классе — 0.1+0.071 мм, другая его часть — в классе -0.5+0.25 мм. Содержание ильменита а черных песках колеблется в пределах 26-31%, он присутствует в виде хорошо окатанных зерен, толстотаблитчатых кристаллов, а также в сростках с кварцем, эпидотом, сфеном и гранатом. Содержание магнетита 26-34%; для него характерны зерна октаэдрической или ромбододекаэдрической формы и полуокатанные зерна. Содержание суммы FeО+Fe2О3 в магнетите составляет почти 95%, TiO2 — около 5%, примеси Cr и V — соответственно 0.18 и 0.2%. Серые железистые пески Хасанского взморья трудно обогатимы и промышленной значимости не имеют.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна