Промышленные типы месторождений. Э н д о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я
Э н д о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я
Скарновые месторождения – основной для России в промышленном отношении тип. Месторождения представлены магнезиальными и известковыми скарнами.
Магнезиальные скарны образуются на контакте доломитов, доломитовых известняков, магнезитов с гранодиоритами и диоритами. Форма скарновых залежей линзо- и пластообразные тела, реже отмечаются штоко- и жилообразные. Длина скарновых тел может достигать 1,5 км, мощность – десятки метров. Скарны сложены диопсидом, шпинелью, форстеритом, флогопитом, серпентином. По минеральному составу руд различают людвигитовые, суанитовые и котоитовые месторождения. Людвигитовые месторождения – наиболее глубинные, самые крупные из них имеют архейский возраст. Гипабиссальные месторождения – обычно мелкие, локализуются в экзоконтакте гранитных массивов, имеют преимущественно мезозойский возраст. Людвигит всегда сопровождается магнетитом, т.е. руды этих месторождений комплексные – железо-борные. Содержание B2O3 в рудах 4-10%. Месторождения известны в России (Таежное в Якутии, в Забайкалье, Горной Шории), в Швеции, США.
Суанитовые месторождения встречаются редко, но отличаются крупными запасами. Содержание B2O3 в рудах высокое (12-17%).
Котоитовые месторождения образуются на небольших глубинах, часто сопровождаются полиметаллическим, медным, висмутовым и иным оруденением. Содержание B2O3 в рудах обычно 6-8%. Запасы руд от небольших до средних. Месторождения обнаружены на Дальнем Востоке и Северо-Востоке, за рубежом в Корее, США, Японии и др.
Известковые скарны часто приурочены к зонам мезозойской и кайнозойской складчатости, образуются на контакте известняков или известково-силикатных пород с гранодиоритами и кварцевыми диоритами. Бороносные скарны – инфильтрационные. Преобладают пироксен-гранатовые скарны, нередко присутствует волластонит, который может иметь промышленное значение. Промышленно ценными боровыми минералами являются датолит и данбурит, локализующиеся в экзоскарнах. В эндоскарнах образуется аксинит и иногда турмалин, эти минералы промышленного значения не имеют. Месторождения представлены пластообразными и линзовидными, круто-, реже пологопадающими залежами известковых скарнов (рис. 27) размером до 3-х км по простиранию. Залежи имеют мощность в десятки-сотни метров. Содержание B2O3 варьирует от 5 до 15%. К известково-скарновым относятся месторождения Приморья (Дальнегорское), боропроявления на Урале, Сибири, за рубежом в Японии, Великобритании и др.
Рис. 27.Схематический геологический разрез месторождения бора (по В. М. Щербинину):
1 — кремнистые сланцы и песчаники; 2 — песчаники, алевролиты и сланцы; 3 — дайка диабазовых порфиритов; 4 — гранатовые скарны, безрудные; 5 — волластонит-гранат-пироксеновые датолитсодержащие скарны.
Вулканогенно-гидротермальные месторождения бора представлены горячими минеральными источниками в областях современного вулканизма. Они распространены довольно широко, но имеют небольшое практическое значение, эксплуатируются лишь в Испании. Содержание борной кислоты изменяется от сотых долей процента до 0, 5%. Боросодержащие горячие источники вулканического происхождения известны в России (Камчатка), США и других странах.
Э к з о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я
Вулканогенно-осадочные месторождения бора связаны с молодым вулканизмом. Источником бора служат вулканические эксгаляции или вулканические породы, из которых бор легко выщелачивается. Месторождения формируются в бессточных или слабо проточных котловинах (пресных и соленых озерах) за счет выпадения борных минералов в результате химических реакций в условиях аридного климата.
На вулканогенно-осадочных месторождениях базируется вся боровая промышленность капиталистических стран. Эти месторождения отличаются высокими содержаниями бора, благоприятными горнотехническими условиями и простотой технологической переработки руд.
По составу вмещающих пород и возрасту в этих месторождениях выделяются две группы. В месторождениях первой группы наблюдаются два типа.
Месторождения первого типа приурочены к соленосным (эвапоритовым) озерным отложениям четвертичного возраста. Образование их связано с фумарольной деятельностью действующих или недавно потухших вулканов. Месторождения расположены в котловинах у подножья вулканов. Эти котловины заняты солеными озерами (саларами) с пластами улексита, бурой, колеманитом и другими минералами, ассоциирующими с хлоридами и сульфатами Na, K, Ca. Мощность боровых слоев – 1м, содержание B2O3 до 40%. Запасы невелики. Месторождения развиты в Южной Америке (Чили, Перу, Аргентине, Боливии).
Месторождения второго типа также образуются в соленых озерах, но непосредственно не связаны с современным вулканизмом. Источником бора являлись вулканогенные породы, при выветривании которых в условиях аридного климата бор переносился и накапливался в бессточных котловинах. Из боратов преобладают бура и улексит, сопутствующие минералы – галит, сильвин, сода. Бор извлекают из рапы, из донного ила и самосадочной буры. Пластовые рудные тела имеют мощность до 15 м. Содержание B2O3 0,5-2,5%, запасы нередко крупные. Крупнейшими месторождениями являются оз.Серлс (США), месторождение Кырка – рис. 28 (Турция). Подобные месторождения известны в Иране, Индии.
Рис. 28.Схематический разрез месторождения Кырка (Турция). По К. Инану и др:1 — породы фундамента; 2 — экструзивное тело; 3 — известняки; 4—6 — зоны развития боратов: 4 — кальциевых, 5 — натрий-кальциевых, 6—натриевых
Рис. 29.Схематический разрез боратового месторождения в гипсовой шляпе соляного купола. По С. С. Коробову:
1— галогенные, породы соляного тела; 2— пласты борно-калийных солей; 3 — гипсовая шляпа; 4 — залежи боратов.
Месторождения второй группы локализуются в отложениях пресных озер – глинистых или карбонатно-глинистых породах. Бораты залегают в этих породах в виде пластов, линз, прослоев. Бор первоначально осаждался в виде буры, колеманита, улексита, которые в процессе диагенеза преобразовывались в пандермит, иньоит и другие минералы. Содержание B2O3 в рудах от 10 до 50%. Запасы от средних до крупных. Примером являются месторождения Турции, США, Аргентины.
Осадочные химические месторождения связаны с залежами каменной и калийно-магниевых солей. В месторождениях каменной соли известна лишь непромышленная вкрапленность боратов. В подавляющем большинстве случаев бораты ассоциируют с калийно-магниевыми солями, поскольку бор осаждается лишь при высокой солености раствора. Месторождения образуются в крупных солеродных бассейнах пермского возраста. В хлоридно-сульфатных солях бор представлен калибаритом, борацитом и ассоциирует с сильвином, карналлитом и сульфатами K, Mg, в хлоридных месторождениях главными минералами являются бишофит и карналлит, а бор представлен борацитом. Содержание B2O3 обычно 1-5%, часто это непромышленное оруденение, но оно может служить источником для формирования более крупных остаточных и инфильтрационных месторождений.
Остаточные и инфильтрационные месторождения чаще всего приурочены к гипсовым шляпам соляных куполов, содержащих бедное борное сырье осадочного происхождения. Первично осадочные бораты замещаются ашаритом, улекситом и иньоитом. Содержание при этом B2O3 повышается до 25, иногда 35%. Форма залежей пласто- и линзообразная. Бораты ассоциируют с гипсом и глинистыми минералами. Бораты могут растворяться в водах и переотлагаться в пределах гипсовой шляпы, образуя инфильтрационные залежи, состоящие из вторичного гидроборацита, улексита и других кальциевых боратов (рис. 29).
Остаточные и инфильтрационные месторождения тесно связаны между собой, встречаются на одних и тех же месторождениях. Мощность рудных тел от долей метра до десятков метров. Запасы небольшие до средних.