Алюминий

Золото

Кларк золота составляет 5•10~7%. Оно относится к числу широко рассеянных элементов и встречается обычно в очень низких концентрациях в различных горных породах, почвах, растениях. Золото растворено в водах морей и океанов, где оно содержится в количестве до 3-5мг\м3 воды.

Генетические типы месторождений золота довольно разнообразны. Ниже в самом кратком виде охарактеризованы пять основных промышленных типов.

1.Гидротермальные высокотемпературные, глубинные. Залегают среди гранитоидов и метаморфических пород. Чаще это кварцевые жилы, реже окварцованные участки. Характерна парагенетическая связь золота с кварцем и сульфидами (пиритом, арсенопиритом, блеклыми рудами, халькопиритом и др.). Золото самородное, выделения его различных размеров — от микроскопического до самородков. Промышленное значение важное. Месторождения СССР: Кочкарсюое (Южный Урал), Советский рудник (Сибирь). Из зарубежных — Колар (Индия) и Поркюпайн (Канада).

2.Гидротермальные среднетемпературные. Залегают в породах кровли гранитоидов или в самих гранитоидах. Рудные тела обычно имеют форму жил.

Состав руд: кварц, барит, карбонаты, пирит, халько-пирит, сфалерит, блеклые руды. Золото в самородном виде и в виде примесей в сульфидах. Имеют широкое распространение и большое промышленное значение. В СССР к этому типу относятся: Березовское (Урал), Степняк (Казахстан), Дарасун (В ос точи о е Забайкалье) и др. Крупные зарубежные месторождения Беидиго (Австралия), Материнская жила (США) и др.

3.Гидротермальные низкотемпературные малых глубин. Тесно связаны с альпийской вулканической деятельностью и представлены жилами и штокверковыми зонами. Характерны золото-серебряные руды с очень неравномерным содержанием металла. Встречаются теллуриды золота и серебра. Золото ассоциирует с халцедоновидным кварцем, баритом, адуляром и сульфидами. Классическими месторождениями этого типа, имеющими очень важное значение, являются Ком шток и Крипль-Крик (США), Эль-Оро (Мексика). В СССР близко к этому типу Балейское (Восточное Забайкалье).

Россыпи. Важное значение имеют элювиальные, аллювиальные и морские россыпи золота.

Элювиальные россыпи известны в СССР, но особенно крупные находятся в Западной Австралии в округе Кальгурли.

Аллювиальные россыпи очень широко распространены. Среди них выделяют русловые и долинные, известные в СССР в бассейнах рек Колымы и Алдана, и террасовые, особенно характерные для Ленского (Бодай-бинского) района.

Морские россыпи имеют меньшее распространение, но среди них встречаются крупные объекты (Аляска).

5. Метаморфизованные. К этому типу относятся золотоносные конгломераты, из которых крупнейшим в мире является Витватерсранд в Трансваале (ЮАР).

Рудные тела представлены пластами (рифами) конгломератов, которые прослеживаются по простиранию на десятки километров. Кроме золота, в рудах промышленное значение имеют уран, платиноиды и редкие земли. Месторождение Витватерсранда стоит па первом месте по запасам и добыче золота капиталистических стран. Подобного типа месторождения известны и в СССР, но они недостаточно еще изучены и разведаны.

Березовское месторождение находится на Среднем Урале. Разрабатывается свыше 200 лет. Район сложен зеленокаменными породами (порфириты, альбитофиры, хлоритовые и серицитовые сланцы). К югу и северу от месторождения обнажаются интрузии серпентинизированных ультраосновных пород, в 7км к югу находится Шарташский гранитный массив.

Балейское месторождение. Балейский район сложен палеозойскими метаморфическими породами и верхнепалеозойскими ундинскими гранитоидами, в которых расположена депрессия, выполненная юрскими и меловыми отложениями (рис. 7.12.). В северной части района находится крупный массив гранитоидов.

Риг. 8.12.. Схематический геологический разрез месторождения Балейской группы (Аu) (по Бернштейну и Мирчинк):

1 — песчаники с линзами конгломератов Сr12; 2 — полимикатовые песчаники Сr12; 3 — песчано-

конгломератовыё отложения Сr12; 4 — конгломераты Сr11; 5 — гранодиориты и граниты (варисские); 6 — дорудные дизъюнктивы (меловые); 7 — послерудные дизъюнктивы (третичные); 8 — кварцевые жилы и зоны оруденения

Ленские золотоносные россыпи. Ленский золотоносный район, первые россыпи в котором открыты в 1846г., занимает площадь более 80 000 км2.

Кларк алюминия составляет 7,45%. Он является одним из самых распространенных элементов земной коры. Имея небольшой удельный вес (2,7), алюминий в сплавах с медью, марганцем, магнием, никелем, цинком и другими обладает достаточной механической прочностью, что обусловливает его широкое применение в современной технике. Свыше 40% алюминия употребляется в авиа- и автопромышленности, 16%—в электропромышленности, 9% —в машиностроении.

Рудами на алюминий являются в настоящее время главным образом бокситы. Важное значение приобретает алюминиевое сырье из нефелина Na4Al3[AlSi50i7], силлиманита AloSiOs, алунита КА1з(504)2(ОН)б, каолинита AUiSi^n) (ОН)а и некоторых глин.

Алюминиевые руды разнообразны. Главное промышленное значение имеют бокситы. Но в последние годы СТАЛИ находить применение и другие виды алюминиевого, сырья. Генетические типы месторождений следующие.

1.Магматические. Представляют массивы щелочных пород — нефелиновых сиенитов, уртитов и др. Известны месторождения на Кольском полуострове (Хибины), в Красноярском крае (Горячегорское, Кия-Шалтырское) и др. Главным алюминийсодержащим минералом является нефелин. Запасы руд грандиозные, но использование их вследствие сложности технологии ограниченное.

2.Остаточные в коре выветривания. В условиях тропического климата возникают крупные латеритного типа месторождения бокситов, имеющие плащеобразную форму тел. Большое значение имеют месторождения Бразилии, Африки и штата Арканзас в США. В СССР такие месторождения редки (Красноярский край).

3.Осадочные месторождения бокситов разделяют на 2 подтипа:

1. Геосинклинальный. Крупные месторождения связанные с прибрежными морскими осадками и залегающие в мощных толщах карбонатных пород. Пластовые рудные тела, иногда собранные в складки, прослеживаются по простиранию на несколько десятков км. Руды диаспоровые и бёмитовые (моногидрата: с высоким содержанием глинозема. Имеют исключительно важное промышленное значение. Примером их могут служить бокситовые месторождения Северное («Красная шапочка» и др.) рич. 7.13 и др.

Рис. 7.13.. Схема геологического строения месторождения «Красная Шапочка» (по Д. В. Наливкину):

1 — темные битуминозные известняки среднего девона; 2 — пласт бокситов; 3 —

розовые известняки верхнего силура; 4 — порфириты; 5 — песчаники; 6 —. сланцы;

7 — сбросы

2. Платформенный. Месторождения связаны континентальными осадками, главным образом с отложениями озерно-болотной фации. Рудные тела разнообразны по форме: пластообразные, линзовидные, гнездообразные. Руды преимущественно гидраргиллитовые (тригидратные). В РФ к этому типу относятся месторождение Тихвинское (Ленинградская обл.), Амангельдинское (Казахстан) и группа Каменских (Урал). По промышленному значению они уступают геосинклинальным.

Месторождение «Красная шапочка» является из наиболее крупных месторождений Северо-Уральских бокситовых рудников (СУБР). Они располагаются в полосе бокситоносных пород протяженностью в 27км. в сл. порядке (с севера на юг): Сосьвинское, Черемуховское, Кальвинское, Красная Шапочка, Вагранское, Козьереченское.

Китойское месторождение силлиманитовых сланцев, находящееся в Восточном Саяне, было открыто в 1958 г.

В районе месторождения распространены глубоко метаморфизованные породы архея, образующие крупную синклиналь, крылья которой усложнены складчатостью высших порядков. Породы китойской свиты слюдянской серии архея представлены биотитовыми, биотито-амфиболовыми, пироксено-амфиболовыми гнейсами. Подчиненное значение имеют амфиболовые и силлиманитовые сланцы. Метаморфические породы прорваны гранитными интрузиями различного возраста и дайками диабазов.

МЕСТОРОЖДЕНИЯ РУД РЕДКИХ, РАССЕЯННЫХ, РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ И РАДИОАКТИВНЫХ МЕТАЛЛОВ

Бурное развитие и достижения современной техники — автоматики, электроники, радиотехники, ракетной и атомной техники — в значительной мере связаны с использованием редких, рассеянных и редкоземельных металлов.

Редкие металлы

К редким металлам относятся литий (Li), бериллий (Be), цирконий (Zr), гафний (Hf), тантал (Та), ниобий (Nb). В этой же группе рассмотрим и бор (В), хотя он и не является типичным редким металлом.

Литий. Кларк лития составляет 0,005%; удельный вес его 0,56, почти в 5 раз легче алюминия. Он используется в цветной металлургии, входит в сплавы, отличающиеся высокой электропроводностью и пластичностью, в атомной промышленности (получение тяжелого водорода), в производстве смазочных масел, которые сохраняют физические свойства в температурных пределах от —60° до + 120°, при изготовлении аккумуляторов, в керамической промышленности.

Бериллий. Кларк бериллия составляет 0,0006%. Удельный вес 1,8, вдвое легче алюминия. В металлическом виде используется при работе атомных реакторов как источник и замедлитель нейтронов. Идет для изготовления бериллиевой бронзы и других сплавов, из которых производят детали машин и механизмов, подверженных усиленному напряжению и трению (рессоры,

пружины и др.). В виде солей применяется для изготовления бериллиевых светящихся составов (люминофоров), а в виде окиси — для специальных электрорадиоизоляторов.

Цирконий. Высокая термостойкость (1600—1700° у циркония и до 2500° у его двуокиси), химическая инертность к кислотам и расплавленным средам и другие его

ценные свойства определяют использование циркония в производстве быстрорежущих инструментов (сплавы циркония с медью, никелем, вольфрамом и молибденом), для изготовления стекловидных эмалей, электротехнического и химического фарфора и как огнеупорный материал для обкладки электропечей.