Минерально-сырьевая база марганца СНГ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Проф. А.Е. Воробьев, д.т.н., Московский государственный горный университет, О.В. Тушев, к.т.н., РАЕН

МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВАЯ БАЗА МАРГАНЦА СНГ

Как и другие месторождения полезных ископаемых марганецсодержащие месторождения подразделяются по величине запасов сырья. К весьма крупным относятся месторождения марганца с запасами (в млн т) свыше 150, к крупным - от 75 до 150, средним - от 25 до 75, к мелким - менее 25. Запасы железомарганцевых конкреций на дне океанов оцениваются примерно в 1,7 млрд т [2].

Месторождения марганца встречаются практически во всех генетических типах: осадочном, скарновом, кор выветривания, гидротермальном и метаморфо-генном.

В СНГ промышленное значение имеют в основном осадочные месторождения, среди которых наиболее перспективна кварц-глауконитовая песчаноглинистая формация. К ней относятся Никопольское и Боль-ше-Токмакское (Украина), Чиа-турское (Грузия), Мангышлак-ское (Казахстан) пластовые месторождения. Рудоносные горизонты этих месторождений представлены конкрециями, линзами и стяжениями марганца с глинисто-алевролитовым и песчаным материалом. Руды в них обычно первично-оксидные

- пиролюзит-псиломелановые, манганитовые и карбонатные.

Карбонатная марганцерудная формация представлена манга-нокальцитовыми и родохрозито-выми рудами в известняках и доломитах. Примером могут служить месторождения Усин-ское в Сибири, Улутелякское на Урале и др. В ее пределах промышленное значение обычно имеют окисленные карбонатные руды, содержащие до 40% Мп.

Вулканогенно-осадочная формация выражена кремнистоглинистыми сланцами, яшмо-

видными разностями, туффита-ми и туфами среди эффузивных пород. Здесь руды сложены карбонатами марганца и железа; встречаются оксидные и силикатные руды. Рудные тела линзообразной формы, как правило, быстро выклиниваются. Содержание марганца (%) в бедных карбонатных и силикатных рудах 15-25, в богатых браунито-вых до 65; железа в рудах 5-6, а Р205 - 0,04. Промышленное значение этой формации имеет Каражальское комплексное железомарганцевое месторождение (Центральный Казахстан).

Скарновые месторождения марганца образуются в зоне контакта марганценосных известняков, доломитов и других карбонатных пород с интрузиями основного, среднего и реже кислого состава. Форма рудных залежей - штоки, линзы, гнезда. Минеральный состав рудных тел представлен марганцевыми гранатами, пироксенами, магнетитом, браунитом, родонитом. Присутствуют сульфиды меди и цинка. Содержание марганца в таких рудах в среднем 15-25%. В России подобные месторождения известны в Забайкалье (Икат-Гаргинское) и на Урале (Липовая Г ора и др.).

Г идротермальные месторождения (средне- и низкотемпературные, жильные и пластообразные) пространственно и генетически связаны с

гранитоидами и эффузивами. В них руды сложены кварцем, баритом и крупнокристаллическими выделениями пиролюзита, браунита, гаусманита, родохрозита. Гидротермальные месторождения марганца известны в Грузии (Цедисское, Кодманское и др.), на Урале (Тагило-Кушвинский район) и т.д.

Метаморфогенные месторож-

ждения возникают в результате воздействия регионального и контактового метаморфизма на первично-осадочные и вулканогенно-осадочные месторождения марганца. Породы и руды при этом претерпевают существенные изменения: за счет гидроксидов марганца формируются безводные минералы - браупит, гаусманит; гидроксиды железа переходят в гематит, магнетит; образуются халцедон и кварц. Более интенсивный метаморфизм в дальнейшем приводит к возникновению силикатов марганца - родонита, бусмтамита, марганцовистых гранатов, оливина, эпидота и др. По степени метаморфизма выделяют брау-нит-гаусманитовую и марганец-силикатную формации. Первая представлена богатыми рудами (Мп 30-55%), например, Дже-динское месторождение в Казахстане, вторая - бедными родо-нитовыми рудами (Мп до 21%)

- Кусимовское на Урале и др.

Балансовые запасы марганцевых руд в России составляют 146292 тыс. т по категориям А + + В + С1, забалансовые - 8822 тыс. т [1]. Месторождения расположены преимущественно на Урале (8 месторождений), в Западной (Парноское месторождение) и Восточной (Дурновское месторождение) Сибири, на Дальнем Востоке. Территориальное расположение основных балансовых запасов (категорий А + В + С1) марганцевых руд, тыс. т (%):

• Свердловская область - 4135

(28.3);

• Кемеровская область - 98516

(67.3);

• Хабаровский край - 6441

(4,4).

Марганцевые руды на территории России представлены тремя типами: оксидными, кар-

бонатными и окисленными (с преобладанием карбонатного типа). Балансовые запасы карбонатных руд составляют 91,4% общероссийских запасов.

Дурновское месторождение марганцевых руд расположено в Кемеровской области, на территории Ленинск-Кузнецкого района, и приурочено к небольшой изолированной сопке, с высотными отметками около 210 м. на расстоянии 1 км от месторождения протекает р. Чебура.

Руды Дурновского месторождения представлены легкообо-гатимыми оксидными разностями, в основном псиломеланом, с содержанием марганца до 25,7%. Глубина залегания залежи -первые метры, ширина - 25-40 м, мощность - от 2,8 до 3,8 м.

Литологически месторождение характеризуется породами с различными физическими свойствами: наряду с плотными

кварцитами встречаются каоли-низированные породы, превращенные в рыхлую, реже, вязкую глинистую массу. Рудные тела, как правило, залегают в этих каолинизированных породах и в основной своей массе крепче и устойчивее вмещающих пород (табл. 1).

Вблизи месторождения располагаются населенные пункты: с. Красное (6 км), Ариничево (10 км), Урск (24 км). Между населенными пунктами имеются грунтовые дороги, а через с. Красное проложена дорога до г. Ле-нинск-Кузнецкий (50 км) с асфальтовым покрытием.

Рудопроявления марганца установлены и на западном фланге Лабинского района республики Адыгея. Здесь руды представлены карбонатными, а в приповерхностной части — окисленными разновидностями.

Мощность пластов достигает 1,4 м (рудопроявление Якунька). Подсчитанные ресурсы составляют 1,8 млн. т при среднем содержании марганца 14,5% [3]. Горнотехнические условия благоприятны для открытойи разработки.

Чиатурское месторождение

осадочных руд марганца расположено в районе г. Чиатура (Грузия). Территория залегания месторождения представляет собой высокое плоскогорье, расчлененное р. Квирилой и ее притоками на ряд нагорий. Марганценосный горизонт мощностью до 14 м залегает почти горизонтально высоко над уровнем р. Квирилы в основании кремнистых пород. Его перекрывают пески, глины и известняки. В составе рудоносного горизонта насчитывают от 3 до 25 прослоев оолитовых руд, разделенных безрудными прослоями. Мощность рудных прослоев 10-50 см, безрудных — до 1 м, они прослеживаются по простиранию до 200 м и более. В рудном горизонте выделяют 2 части: нижнюю, заключающую основную массу промышленных руд, и верхнюю, несколько обедненную марганцем. Между ними располагается железистый прослой, представленный гид-рокси-

дами железа, глауконитом и хлоритовыми минералами.

На Чиатурском месторождении установлены следующие типы руд: первичнокисленные пиролюзит-псиломелановые (черная бельта), манганитовые (бурая бельта) и карбонатные разновидности. По текстурам они подразделяются на вкрапленные оолитовые и сплошные крепкие руды (пласт). Во вкрапленных

рудах Мп до 35%, в сплошных

— 45-58%. На месторождении преобладают оолитовые руды. Размер оолитов составляет от 1-2 до 5-8 мм, редко до 15-20 мм. Руды с твердыми оолитами хорошо обогащаются путем промывки и отсадки; руды с мягкими оолитами обогащаются плохо и дают значительные потери. К ним относятся руды бурая бельта (манганитовые) и черная бельта (пиролюзитовые), которые используют обычно в сыром виде без обогащения.

Карбонатные руды Чиатур-ского месторождения по цвету трудно отличимы от известняков; строение их мелкозернистое массивное или вкрапленноооли-товое. Кроме карбонатов марганца (родохрозит, мангано-кальцит) они содержат кальцит, опал, реже барит, гипс и иногда марказит, пирит. В карбонатных рудах концентрация Мп отчитывается от 10 до 30% (кондиционным считается 18%). Карбонатные руды составляют 40% балансовых запасов месторождения. Окисленные руды образовались за счет карбонатных руд при их выходе на дневную поверхность. Эти руды пористые, красно-коричневые, сложены минералом вернадитом с примесью гидроксидов железа, опала, кварца и др. В подобных рудах концентрация Мп доходит до 30%, SiO2 — 8-25%, содержание фосфора повышенное.

Они не обогащаются и используются в сыром виде.

Никопольское месторождение марганца расположено севернее г. Никополя (Украина) на правом берегу р. Днепра. Продолжением его на левобережье является Больше-Токмакс-кое месторождение. Рудные пласты залегают почти горизонтально на размытой поверхности гранитов и гнейсов, на као-линизированной коре их выветривания или на песчаноглинистых отложениях. Сверху рудные пласты перекрываются глинами, на которых залегают пески и глины, известняки, мергели и четвертичные суглинки.

Глубина залегания рудных пластов изменяется от 15-20 до 75-80 м. Мощность пластов в среднем от 2-4 до 6 м. На периферии рудного поля пласты выклиниваются, обедняются рудным веществом и постепенно переходят в безрудные плотные глины. Среди руд выделяются конкретиционные (пизолитовые), кусковатые, сплошные и землистые разновидности. Окисные (пиролюзитовые и манганитовые) руды содержат в среднем (%): Мп - 35, Fe - 2-3, SiO2 около 30, Р - 0,15-0,32. Состав (%) карбонатных руд (мангано-кальцитовых и кальций-родохро-зитовых) следующий: Мп - 23,

©

СаО- 3-12, SiO2- 10-50, Р-0,18. Окисные руды легко обогащаются

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бочаров В.И. Перспективы развития марганцеворудной про-мышленности//Г орный вестник. -№1. -1998. -С. 5-10.

2. Полезные ископаемые// -М.:

Недра, 1982. -383 с.

3. Воробьев А.Е., Голик В.И., Лобанов Д.П. Приоритетные пути развития горнодобывающего и перерабатывающего комплекса Северо-Кавказского региона. -Владикавказ: Рухс, 1998. - 321 с.

© А.Е. Воробьев, О.В. Тушев