CC BY
42
II. ГЕОЛОГИЯ. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
УДК 553(571.621)
ЖЕЛЕЗОРУДНОЕ СЫРЬЕ ЕВРЕЙСКОЙ АВТОНОМНОЙ ОБЛАСТИ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
А.М. Жирнов1, A.A. Кузин2 'Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, г. Биробиджан 2Управление по недропользованию по Еврейской автономной области, г. Биробиджан
Рассматривается современное состояние железорудной базы области — запасы и ресурсы железных руд, с комплексом сопровождающих ценных металлов. Обосновывается необходимость разведки новых железорудных зон и строительства металлургического завода.
Экономика, социально-экономическое развитие и процветание многих стран мира в решающей мере определяются использованием природного минерального сырья - нефти, алмазов, золота и др. Экономику Еврейской автономной области (ЕАО) более полувека определяли в значительной мере высокоэффективная разработка оловянных руд на Хинганском горно-обогатительном комбинате и выработка цемента на Теплоозерском цементном заводе. Хинганское оловорудное месторождение уже отработано.
В настоящее время горнорудная отрасль экономики области вновь возрождается, но уже на базе промышленного освоения суперкрупного железорудного потенциала. Планируемая разработка двух железорудных месторождений может привести к существенному улучшению социально-экономического состояния области. Кроме того, есть реальные возможности для существенного увеличения запасов железных руд за счет геологического изучения и разведки новых месторождений и рудных зон. Намечаемые преобразования находятся в контексте концепции A.C. Шейнгауза и Н.Е. Антоновой, по которой стратегия перехода регионов к устойчивому развитию должна базироваться в части природопользования на постоянном комплексном и рациональном исследовании природных ресурсов [8].
Ведущие горные предприятия области. Основу горнорудной промышленности в экономике области на ближайшую и долгосрочную перспективу (на XXI в.) составят два крупных горных предприятия: Теплоозер-ский цементный завод с производительностью 2 млн т цемента в год (после реконструкции) и Кимкано-Сутар-ский горно-обогатательный комбинат (ГОК), с планируемой с 2009 г. годовой добычей железной руды 6-10 млн т в год. Оба предприятия находятся непосредственно вблизи Транссибирской железнодорожной магистрали, что является чрезвычайно благоприятным гео-графо-экономическим фактором (рис. 1). Вблизи нового строящегося ГОКа (в 15-30 км) есть еще несколько перспективных протяженных (25 км) железорудных зон с крупными ресурсами железа и с комплексом сопутствующих ценных металлов, что позволит в дальнейшем, после разведки данных зон, существенно увели-
чить мощность ГОКа по добыче и переработке железной руды (рис. 2).
В настоящее время, наряду со строительством производственных сооружений ГОКа, осуществляется строительство нового жилого поселка. При вводе ГОКа в действие, в 2009 г., будет обеспечено около 3000 новых рабочих мест, а бюджет области получит около 3 млрд руб. налоговых поступлений, что почти эквивалентно годовому бюджету области (сообщение губернатора Н.М. Волкова, Биробиджанер Штерн, 9 октября 2007 г.)
Железорудный потенциал области. Железорудный бассейн ЕАО включает два железорудных района - Северный, расположенный непосредственно у Транссибирской железной дороги в пределах Облученского административного района, и Южный, расположенный близ р. Амур в пределах Октябрьского района. Оба района локализуются в глинисто-карбонатных породах, слага-
Рис. 1. Схема расположения железорудного бассейна (черные прямоугольники). Условные обозначения: 1 - Северный железорудный район; 2 - Южный железорудный район
Рис. 2. Месторождения железных руд и рудные зоны железорудного бассейна ЕАО.
Условные обозначения: 1 - контуры протерозойских грабен-синклинальных впадин; 2 - железорудные месторождения; 3 - железорудные зоны; 4 - разрывные нарушения; 5 - крупные населенные пункты; 6 - дороги: а)железные, б) автомобильные
ющих впадины-прогибы протерозойского возраста среди древних гранитно-метаморфических пород (рис. 2).
В Северной (Кимканской) впадине расположены три железорудные зоны меридионального и северо-восточного простирании протяженностью 25-30 км: Западная, Центральная и Восточная, расположенные через 12-15 км друг от друга. Разведанные месторождения железных руд, состоящих на государственном балансе, сосредоточены в Западной зоне, в месторождениях (с севера на юг) - Кимканское, Сутарское и Костеньгинское. Разведанные запасы и ресурсы всех объектов приведены в табл. 1.
В Центральной и Восточной рудных зонах сосредоточено много мелких недостаточно разведанных месторождений с суммарными забалансовыми запасами 505 млн т [2]. Имеется и ряд рудопроявлений железных руд, даже не опоискованных с поверхности.
В Южном железорудном районе локализовано гигантское (по размерам с поверхности), Южно-Хинганское марганцево-железорудное месторождение, занимающее
крупную площадь - 50x8 км, т.е. площадь целого рудного района. Поверхность этого месторождения вскрыта канавами в 1942-1950 гг., а центральная часть на расстоянии 4 км была разведана до глубины 170-350 м в 1951-1956 гг. Месторождение разведывалось на марга-цевые руды, запасы которых были утверждены в 1957 г. в количестве 8 млн т [7]. Запасы железных руд не утверждались, поскольку технология обогащения их не исследовалась, а в разведанном теле марганцевых руд они вообще не подсчитывались. К забалансовым было отнесено только 292 млн т железных руд, подсчитанных вблизи поверхности (на глубине 50-100 м).
Параметры железорудных объектов. По величине запасов железных руд в недрах промышленные месторождения железа разделяются на мелкие, - с запасами в несколько десятков млн т железной руды; средние, - с запасами 100-250 млн т; крупные, - с запасами 250-1000 млн т; и сверхкрупные (уникальные) месторождения, с запасами железной руды свыше 1 млрд т [9].
Таблица 1
Таблица запасов и ресурсов железа в Хинганском железорудном бассейне ЕАО (млн т)
с учетом данных [1, 2, 5, и др.]
Район Месторождение, зона Утвер. запасы по кат. A+B+Ci+C2 млн т Забал. запасы кат. С2 млн т Ресурсы, категория, млн т Общий потенциал, млн т
Pi Р2 Рз
1. Северный Кимканское 220 100 320
Сутарское 369,3 500 130 1000
Костеньгинское 163,9 150 310
Итого 750 до гл. 500 м 750 130 1630
Зона Центральная 505 до гл. 200 м 500 до гл. 500 м 1005
Зона Восточная 900 до гл. 1 км 900
Итого 750 505 750 630 900 3535
2. Южный Южно-Хинганское 292 до гл. 50 м 3000 до гл. 500 м 3000 до гл. 1 км 3000 до гл. 1,5 км 9292
Всего: 750 797 3750 3630 3900 12 800
Примечание. 1. Оценка ресурсов железных руд по зоне Восточной (900 млн т) дана в отчете С.Н. Добкина и др. (2000). 2. Оценка ресурсов железных руд по Южно-Хинганскому месторождению (9292 млн т) дана в отчете А.М. Жирнова за 2007 г. (фонды Правительства ЕАО)
Согласно приведенным данным по железорудным месторождениям ЕАО, утвержденные запасы двух разведанных месторождений, ныне вовлекаемых в эксплуатацию, являются средними, а одного (Сутарского) крупными. Вместе с ресурсами категории Р (подтвержденными скважинами) общий потенциал их составляет 1,5 млрд т, что позволяет относить сырьевую базу строящегося Кимкано-Сутарского ГОКа к группе суперкрупных объектов. Резервом данного комбината являются ресурсы двух железорудных зон (около 2 млрд т железных руд), расположенных восточнее, что повышает общий потенциал сырьевой базы комбината до 3,5 млрд т минерального сырья (табл. 1,2).
Существенным обстоятельством, повышающим ценность железных руд, является повсеместное присутствие в них золота, а в некоторых зонах - также платины, никеля, кобальта и ряда других ценных металлов. Точное содержание золота в рудах можно будет определить только после плавки крупных валовых проб железной руды на металлургическом заводе (технологические исследо-
вания таких проб сейчас проводятся ФГУП «Дальгео-физика»). Но если принять содержание золота в рудах на уровне минимального - 0,2 г/т, характерного для сходных железистых кварцитов Курского и Криворожского бассейнов, то ресурсы золота в месторождениях железа Северного района могут составить крупную величину, порядка 300-600 т. Современные промышленные технологии переработки железных руд позволяют извлекать из них золото и другие ценные металлы даже при указанных низких концентрациях, поскольку золото хорошо обособляется в тяжелом магнетитовом концентрате (табл. 3).
Однако главные ресурсы железа сосредоточены в Южном районе, в пределах Южно-Хинганского марганцево-железорудного месторождения, также представленного железистыми кварцитами. Главной особенностью месторождения является железорудный состав его руд, тогда как марганцеворудный пласт составляет лишь узкую (3-10 м) оторочку мощной, 30-200 м, железорудной толщи. Но в разведанном теле марганцево-желез-
Таблица 2
Параметры главных разведанных месторождений железных руд [5; и др.]
Месторождения Длина, км Мощность, м Глубина разведки, м Угол падения, град Утв. запасы, млн т Забалан. запасы, млн т Ресурсы, млн т
Кимканское
Участки: Центральный 5,3 23-80 500 65-85 122,2
Западный 3,62 25-56 400 65-85 73
Майский 2,85 7-27 260 65-85 34,9
Итого 12,5 10-50 220,1 100
Сутарское
Участки: Южный 6,4 9-20, 200 500 55-65 369,3 20
Центральный 3,5 150-500 - 330
Северный 4,1 9-15 150-500 - 300
Итого 14,0 369,3 650
Костеньгинское
Участки: Северный 4,5 10-15 300-500
Центральный 6,7 10-20
Южный 5,7 12-50 350, до 600 163,9 150
Итого 16,9 163,9 150
Южно-Хинганское Сумм, тел 80 25-100 50-100 65-85 - 292 3000, до гл. 500 м
Таблица З Содержание золота в железистых кварцитах Криворожского бассейна и продуктах их обогащения [6]
ных руд запасы железа не подсчитывались. Суммарные запасы железа по другим рудным телам были оценены в приповерхностной части месторождения только до глубины 50-100 м в количестве 292 млн т и отнесены к забалансовым. Они были охарактеризованы лишь одной непредставительной технологической пробой. Содержание железа в рудных телах варьирует от 29 до 35 %, т.е. находится на обычном уровне для месторождений подобного типа в России. Эти руды являются промышленными по содержанию металла, поскольку бортовое содержание для них находится на уровне 20-24 %. Но технологическим исследованиям на обогатимость эти руды не подвергались.
Руды имеют близ поверхности гематитовый и маг-нетит-гематитовый состав, а с глубины 100-200 м в них начинает преобладать магнетит (по данным магнитной съемки), т.е. качество их улучшается.
По уточненной оценке месторождения, суммарная длина рудных тел составляет 80 км (с учетом скрытых рудных тел, выявленных аэромагнитной съемкой), средняя мощность их 25 м, ресурсы железа до глубины 500 м от поверхности - 3 млрд т, до глубины 1,5 км - 9 млрд т (табл. 1). Это гигантское месторождение железа весьма сходно, по расположению и размерам рудных тел с крупнейшими месторождениями железа в Криворожском и Курском железорудных бассейнах. Там оруденение прослежено до глубины 2,5 км, а отработка руд подземным способом в Кривбассе достигла глубин 1-1,5 км [9].
Помимо железа, в рудах Южно-Хинганского месторождения повсеместно присутствует золото, а в пласте марганцевых руд установлены также существенные концентрации марганца, платины, никеля и кобальта [3,7]. По данным атомно-абсорбционного анализа штуфных проб месторождения (отобранных нами в 2006-2007 гг.), содержание золота в них варьируют от долей грамма на тонну руды до 1-2,38 г/т (химическая лаборатория Института геологии и природопользования ДВО РАН, исполнители С.М. Радомский и др.). Среднее содержание золота из анализов по 22 пробам составляет 0,36 г/т. Таким образом, ресурсы его в 1 млрд т железной руды составят 360 т, а в 3-х млрд т руды (до глубины 500м) -1080 т.
Итак, в суперкрупном месторождении железных руд одновременно концентрируются и суперкрупные ресурсы золота. Поэтому Южно-Хинганское месторождение более правильно называть сверхкрупным золото-желе-зорудным месторождением.
Кроме того, в марганцевых рудах, слагающих оторочку главного железорудного тела, присутствуют, по данным рядового опробования на локальном разведочном участке [11], наряду с золотом и платиноидами, также никель (среднее содержание 0,10-0,15 %) и кобальт (среднее содержание 0,06 %), т.е. руды являются комплексными. При этом сопутствующие компоненты руд даже превышают по стоимости стоимость главного металла руд - железа (табл. 4).
Однако для извлечения сопутствующих металлов из железных руд месторождения необходимо строительство металлургического завода с полным циклом извлечения металлов из руд.
Стратегия промышленного освоения железорудного потенциала
Вопрос о вводе в эксплуатацию месторождений железа на Дальнем Востоке рассматривался еще 50 лет назад, в 1963 г., после завершения разведки Кимканско-го и Сутарского месторождений железа в ЕАО и Гарин-ского месторождения железа в Амурской области. Уже тогда были выполнены первые положительные технико-экономические расчеты, позволившие предусматривать строительство горно-металлургического комбината в пос. Свободный Амурской области. По данным «Сибгипромез», себестоимость чугуна на данном комбинате, при годовой мощности в 1-6 млн т, могла бы составить 15,3 руб./т и была бы значительно ниже, чем на таких заводах как, например, Череповецкий и Криворожский, где она составляла 26,6 руб./т. [10]. Существенно ниже относительно других заводов страны представлялись и удельные капитальные затраты на т продукции (202,9 руб. против 219-249 руб.), что предопределяло быструю окупаемость завода (по расчетам за 7,2 года). Благоприятная вероятная рентабельность разработки была обусловлена очень выгодным географоэкономическим положением Кимканского месторождения, пересекаемого в северной части транссибирской железнодорожной магистралью, и Сутарского, расположенного в 5 км от этой магистрали (рис. 2).
Сейчас предусматривается лишь добыча сырой руды и ее реализация без полного металлургического передела. Однако запроектированная мощность горнорудного предприятия явно ниже природных возможностей всей группы месторождений и ниже потребностей Дальнего Востока в металлопрокате. Вполне очевидно, что после выхода горного предприятия в оптимальный ре-
Таблица 4
Стоимость ресурсов металлов в Южно-Хинганском месторождении комплексных руд
Металлы Ресурсы Стоимость 1 т в долл. США, (по И.А. Неженскому, 2005) Стоимость ресурсов в недрах, млрд долл. В%
Железо 3 млрд т 20 60,0 49,6
Марганец 50 млн т 50 2,5 2,0
Никель 300 тыс. т 7500 2,2 1,8
Кобальт 180 тыс. т 35000 6,3 5,2
Золото 1080 т 40000000 43 35,5
Плати- ноиды 450 т 16000000 7,2 5,8
Итого 121 100
Месторождение Содержание золота в железистых кварцитах, в у.е. Магнетите вый концентрат Хвосты мокрой магнитной сепарации, разной плотности
1 2 3
Анновское 0,18 29,4 20,7 32,4 31,2
Первомайское 0,18 24,5 9,3 23,5 39,3
Валявкинское 0,24 21,4 11,2 24,5 31,2
Скелеватское 0,17 24,0 7,4 29,6 30,3
Ингулецкое 0,20 38,9 17,3 15,2 38,9
жим добычи, неизбежно встанет вопрос об увеличении мощности его по добыче руды до 15-20 млн т в год, т.е. о расширении предприятия вдвое. Очевидно также, что неизбежно встанет и вопрос о строительстве в области специального металлургического завода по переработке руды и получении из нее более ценной и дорогой продукции-стали, чугуна, проката. Только на заводе можно будет извлечь из руд содержащиеся в них ценные металлы - золото, платину и др. Перспективная потребность Дальнего Востока в железной руде составляет (с учетом поставок на экспорт 16 млн т руды) 29 млн т. Потребность в металлопрокате для Дальнего Востока составляет около 10 млн т в год, что предопределяет необходимость в добыче 29 млн т сырой руды в год [5].
Строительство металлургического завода было бы выгодно и в экономическом плане, и в плане социально-политического развития области, поскольку резко увеличится число рабочих мест (десятки тысяч) как непосредственно в горнорудной отрасли, так и во многих связанных с ней других отраслях народного хозяйства, будет построен новый город и ряд поселков, тем самым будет эффективно решаться главная государственная задача страны, определенная Программой комплексного развития Забайкалья и Дальнего Востока на период до 2013 г. по развитию производительных сил Дальнего Востока, расширению производства и закреплению населения.
Однако при увеличенной мощности вышеуказанного горнорудного предприятия запасов руды в северной группе месторождений будет достаточно лишь на срок около 30-40 лет, что недостаточно для проектируемых ГОКов. Поэтому напрашивается вопрос о необходимости срочной разведки флангов и глубоких горизонтов разведанных месторождений железа для перевода известных ресурсов руд (в количестве 750 млн т) в разведанные и утвержденные запасы.
Более важным для организации значительной добычи железа и ряда других ценных металлов может стать Южно-Хинганское золото-марганцево-железорудное месторождение в Октябрьском районе области. Для подготовки данного месторождения к освоению следует прежде всего провести геолого-разведочные работы в рамках всего месторождения до глубины первоочередной отработки (500 м) и на весь комплекс ценных металлов в рудах. Эти работы целесообразно выполнить в период до 2013 г. После чего (при подтверждении ресурсов), здесь целесообразно будет строительство второго Горно-обогатительного комбината.
Итак, промышленное освоение железорудного потенциала ЕАО в XXI в. должно сопровождаться разработкой несколько важных направлений:
1) обеспечение выхода Кимкано-Сутарского ГОКа на 9.
оптимальный проектный режим работы: вначале на годовую производительность 6-10 млн т руды в год, за- 10.
тем - 15-20 млн т руды в год;
2) проведение поисково-оценочных и разведочных работ на флангах месторождений и новых рудных зонах для перевода ресурсов железа и сопутствующих ценных металлов в разведанные запасы;
3) проведение планомерных научных исследований по изучению природных железорудных объектов и эффективной технологии обогащения комплексных руд;
4) решение вопроса о строительстве и строительство крупного металлургического завода.
Работа выполнена при финансовой поддержке проекта-гранта РФФИ-ХНЦ ДВО РАН № 06-05-96044.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Архипов Г.И. Дальневосточная черная металлургия. Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 2005. 234 с.
2. Архипов Г.И., Кулиш Е. А., Кулиш Л.И. и др. Железные и марганцевые руды Дальнего Востока. Владивосток, 1985. 296 с.
3. Жирнов А.М., Кузин A.A. Суперкрупное месторождение комплексных руд (Fe, Mn, Ni, Со, Au, Pt) в протерозойском рифто-грабене Малого Хингана // Тектоника, глубинное строение и минерагения Востока Азии: V Косыгинские чтения. Хабаровск, 24-27 января 2006 г. Мат-лы конфер. Хабаровск: ИТиГ им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, 2006. С. 151-153.
4. Жирнов А.М., Журнист В.И., Кузин A.A. Освоение минеральных ресурсов Еврейской автономной области как наиболее приоритетная сфера вложения инвестиций на долговременную перспективу // Природные ресурсы в экономике регионов Востока России: Дальневост. международ. эконом, конгресс. Мат-лы в 8 т. Владивосток-Хабаровск. 2006. Т. 1. С. 74-78.
5. Онихимовский В.В., Беломестных Ю.С. Полезные ископаемые Хабаровского края. Хабаровск, 1996. 496 с.
6. Старостин В.И., Пелымский Г.А., Сакин Д.Р Золотоносность железистых кварцитов Восточно-Европейской платформы //Вест. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2007. № 2. С. 3-14.
7. Чеботарев М.В. Геологическое строение Южно-Хинганского марганцевого месторождения и вещественный состав его руд // Сов. геология. 1958. № 8. С. 114-136.
8. Шейнгауз A.C., Антонова Н.Е. Стратегия перехода к устойчивому природопользованию на Дальнем Востоке России // Проблемы устойчивого развития регионов в XXI веке: Мат-лы VII Междун. симпоз. Биробиджан, 2004. С. 115-116.
Яковлев П. Д. Промышленные типы рудных месторождений. М.: Недра, 1986. 358 с.
Ярмолюк В.А. Минеральные ресурсы Востока СССР // Проблемы металлогении Дальнего Востока. М.: Наука, 1967. С. 55-65.
Contemporary deposits and resources of iron ore of the region with complex of accompany value metals are shown. A need for prospecting new deposits any building of a métallurgie plant is substantiated.
