Материал: Промышленность и окружающая среда.

текущей (как правило, годовой) добычи. Понятно, что кратность запасов увеличивает обнаружение новых месторождений и перевод уже известных месторождений из категории потенциальных в категорию извлекаемых. Снижает кратность запасов рост уровня добычи полезных ископаемых. Для современного этапа развития мирового хозяйства в целом характерно увеличение кратности запасов топливно-энергетического сырья и уменьшение кратности запасов руд цветных металлов (за исключением алюминия) и не­ которых видов технического сырья.

2.3.3.2. РЕСУРСЫ МЕТАЛЛОВ

Месторождения минералов, содержащих металлы, называются рудны­ ми месторождениями (хотя иногда термин “руда” применяется и к ряду не­ металлических полезных ископаемых). В случаях, когда образующие место­ рождение минералы содержат несколько металлов, которые возможно из­ влечь при существующем техническом уровне, оно классифицируется как месторождение полиметаллических руд. Подавляющее большинство из­ вестных разведанных месторождений являются именно полиметаллически­ ми. Однако основу современного промышленного производства составляют богатые месторождения минералов одного-двух металлов: железные, мар­ ганцевые, хромовые, алюминиевые, медные, медно-никелевые, свинцово­ цинковые, оловянные, вольфрамовые и т.д.

Как известно, среднее кларковое содержание подавляющего большин­ ства элементов-металлов в земной коре очень невелико (табл. 2.38). В руд­ ных месторождениях оно, как правило, возрастает на два-четыре порядка (исключение составляют железо, содержание которого во многих разраба­ тываемых рудах превышает кларковое менее чем в 1 0 раз, и алюминий, до­ бываемый из нефелиновых селенитов, где его содержание в среднем не больше кларкового).

Специфика рудных месторождений определяется характерными особен­ ностями рудных минералов. Большую часть породообразующих минералов составляют силикаты, в то время как подавляющее большинство рудных минералов входит в состав таких природных соединений, как сульфиды, сульфаты, оксиды и т.д. (табл. 2.39). По физическим свойствам и химиче­ ским особенностям рудные минералы резко отличаются от породообразую­ щих силикатов, что предопределяет особые черты их поведения при магма­ тических и осадочных рудообразовательных процессах. Эти свойства обу­ словливают, прежде всего, способность сегрегации рудных минералов от ос­ тальной массы. Так, благодаря своей относительно высокой плотности сульфиды и оксиды металлов, а также самородные элементы, обособляют­

ся в процессе осадочной дифференциации, образуя тяжелую минеральную фракцию.

В большинстве месторождений главные рудные минералы встреча­ ются совместно с кварцем, кальцитом и другими минералами, не имею­ щими, как правило, практической ценности. Эти “ненужные” минералы могут быть жильными или занимать большое пространство, образуя вме­ щающую или пустую породу. Относительное содержание рудных и жильных минералов в руде, а также степень трудности отделения их друг от друга влияют на рентабельность разработки того или иного месторо-

Кларки элементов в земной коре

ждения. Например, сульфидные руды представляют собой вмещающую породу, в которой рассеяны (вкраплены) рудные минералы в виде от­ дельных мелких зерен и минеральных агрегатов. Массивные же сульфид­ ные руды состоят практически целиком из рудных минералов и содержат очень мало пустой породы: они формируют богатые рудные тела в виде линз, штоков, карманов и др.

Однако в любом случае при разработке месторождения в значительной степени нарушается “сплошность” природной среды как из-за техногенного воздействия на горные породы, так и из-за отчуждения территорий для ор­ ганизации инфраструктуры, обеспечивающей функционирование горных разработок.

Как правило, рудные месторождения классифицируют по условиям их образования и типу полезного ископаемого. Классификация, приведенная в табл. 2.40, построена на геологической основе (т.е. по условиям образова­ ния).

Необходимо отметить, что существует принципиальное различие ме­ жду рудами сингенетичными, возникшими одновременно с вмещающими породами (в результате одного и того же геологического процесса), и ру­ дами эпигенетичными, образовавшимися после формирования пород, в которых они заключены. В целом руды, происхождение которых связа­ но с магматическими и осадочными процессами, как правило, сингенетичные*; руды пневматолитового и гидротермального генезиса являются эпигенетичными.

Отнесение месторождений к тому или иному типу - сингенетичному или эпигенетичному - достаточно условно. На заключительной стадии рудообразования часто происходит внедрение горячих химически актив­ ных флюидов, при этом растворимость и устойчивость многих рудных минералов изменяются в соответствии с изменением окислительно-вос-

*Речь идет о так называемых собственно магматических месторождениях (сегрегационных, ликвационных и др.); примерами сингенетичных осадочных месторождений могут служить некоторые месторождения железа и марганца.

ких температурах в процессе взаимодействия рудных эманаций с вмещаю-

тттими породами.

Оруднение и его тип, присущие той или инои магматической провинции, определяются составом материанской магмы и дифференциацией магмати­ ческого расплава в процессе застывания. Поскольку эти особенности зави­ сят от тектонической обстановки, магматические провинции могут быть

подразделены на следующие пять типов.

1. Активные (разрастающиеся) окраины литосферных плит (срединно­ океанические хребты) —ассоциации главным образом основных и ультраос-

новных изверженных пород.

2. Деструктивные окраины литосферных плит (орогенические пояса, вулканические островные дуги) —ассоциации основных и известково-ще­

лочных пород, включая гранитоиды.

3. Континентальные рифтовые зоны —ассоциации основных и ультраос-

новных пород.

4. Континентальные кратоны (устойчивые внутренние участки лито­ сферных плит) —ассоциации основных, щелочных, реже кислых пород; ким­

берлиты.

5. Раннедокембрийские зеленокаменные пояса, не имеющие аналогов в более молодых образованиях, - ассоциации основных пород, сопровождаю­ щиеся породами как ультраосновного, так и кислого состава.

Наиболее характерные примеры упомянутых месторождений приведе­ ны в табл. 2.41.

2 3 3 2 2 . Седиментационные рудные месторождения

Основные характерные осадочные рудные месторождения мира приве­ дены в табл. 2.42. Большинство рудных тел этих месторождений имеют пла­ стообразную форму большой мощности. Распределение осадочных руд вну­ три толщи осадочных пород зависит от условий осадконакопления, которое, в свою очередь, определяется палеографическими и фациальными факто­ рами. Именно из месторождений осадочного генезиса в настоящее время до­ бывается свыше 90% от общего количества ежегодно перерабатываемых железных руд - источника основного конструкционного материала нашей эпохи. Остановимся на характеристике осадочных железорудных месторо­ ждений более подробно.

Формирование этих месторождений и довольно сходных с ними мар­ ганцевых залежей обусловлено главным образом тем, что двух- и трехва­ лентное железо в аэробных условиях ведет себя по-разному. Соединения трехвалентного железа почти нерастворимы в поверхностных водах и ус­ тойчивы в присутствии кислорода воздуха. Поэтому железо, образующе­ еся^при процессах выветривания, накапливается в виде оксидных соедине­ ний в рыхлых остаточных отложениях либо в поровых пространствах ал­ лювия. Ярко-красные, коричневые или желтые цвета оксида железа —ге- матита, и гидроксида железа —лимонита, —являются причиной характер­ ной железистой окраски латеритов, железных шляп и красноцветных отложений континентальных фаций. Железо в растворах переносится главным образом в двухвалентной форме; металл легко выпадает в оса-