Критерии и признаки месторождений скандия

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт природных ресурсов

Направление подготовки (специальность) – Геология нефти и газа

Кафедра Геологии и разведки полезных ископаемых

 

РЕФЕРАТ

«Критерии и признаки месторождений скандия, методика прогнозирования, поисков и разведки, особенности ГЭО на всех стадиях ГРР»

 

 

Выполнил ст. гр. 2ЛМ51 ____________ Любимова М.Ю. ____ __________ 2016 г.

(Подпись) (Ф.И.О.) (Дата)

 

Проверил ____________ Чернев Е.М. _____ ____________ 2016г.

(Подпись) (Ф.И.О.) (Дата)

 

Томск 2016г

СОДЕРЖАНИЕ

	С.
Введение
1. Критерии и признаки месторождений скандия
2. Методика прогнозирования, поисков и разведки месторождений скандия
2.1. Группировка месторождений по сложности геологического строения для целей разведки
2.2. Изучение геологического строения месторождений и вещественного состава руд
2.3. Изучение технологических свойств руд
2.4. Изучение гидрогеологических, инженерно-геологических, экологических и других природных условий месторождения
2.5. Подсчет запасов
2.6. Степень изученности месторождений (участков месторождений)
2.7. Пересчет и переутверждение запасов
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

В Россиисобственные месторождения скандия не разрабатываются, в 90-е гг. ХХ ст. его добывали из титановых руд Малышевского (Украина) и других месторождений и перерабатывали по хлорной технологии на Усть-Каменогорском титано-магниевом заводе (Казахстан). В незначительном количестве скандий извлекается из оловянных и вольфрамовых руд.

Одно из немногих собственно скандиевых месторождений – Кумир – описано в Горном Алтае. Оно приурочено к штоку риолитов неправильно-овальной в плане формы, размерами 1.5 × 3 км, локализовано в останце кровли интенсивно изменённых вмещающих пород (ороговикованных, скарнированных, альбитизированных, флюоритизированных, турмалинизированных, биотитизированных). Зона минерализации представлена биотитовым слюдитом с флюоритом, пиритом и карбонатом, прослежена по простиранию на 600 м, по падению – на 250 м, её ширина составляет 150 м. Оруденение относится к скандиево-редкоземельной формации, главные рудные минералы: уранинит, тортвейтит (до 1 %), гадолинит, абакумалит, таленит, иттриалит, флюорит, содержания скандия в рудных телах колеблются от 0.005 до 0.24 % (среднее – 0.02 %), прогнозные ресурсы достигают нескольких сотен тонн.

Интерес могут представлять массивы габбро-анортозитов, габбро, габбро-норитов, троктолитов на Урале, в Забайкалье, на Алтае, в Карелии, на Кольском п-ове, ильменит которых в ряде случаев обогащён скандием (до 0.1 %). Часто повышенные содержания скандия встречаются в рудах титаномагнетитовых месторождений Урала, в которых он приурочен к диопсиду, роговой обманке (0.01–0.02 %), титаномагнетиту (0.001), ильмениту (до 0.015 %). Скандий в данном случае концентрируется в хвостах обогащения, сложенных преимущественно силикатами, а также шлаках доменной плавки титаномагнетитов.

На Урале известен и другой тип месторождений – ильменит-магнетитовое месторождение Кусинское в габбро-амфиболитах, в ильменитовом концентрате руд которого содержится 0.007–0.008 % скандия.

Повышенные содержания скандия определены в баделеите и пирохлоре карбонатитовых месторождений Гули, Вуориярви, бассейне верхнего течения р. Алдан, каледонских щелочно-ультраосновных интрузиях Кольского п-ова, карбонатитах (до 0.0068 %) и апатит-карбонатных брекчиях (0.0015–0.0026 %) массива Томтор на Алданском щите.

Скандий присутствует в гадолините щелочных гранитов Кейв на Кольском п-ове, десилицированных пегматитах Изумрудных Копей и цирконе миаскитовых пегматитов Вишневых гор на Урале, во флюоритовых скарнах и альбититах Приладожья, вольфрамите грейзеновых месторождений Приморья (Тигриное, Забытое, Чапаевское), амазонитовых пегматитах Забайкалья (Орловка, Этыка).

Повышенные содержания скандия установлены в бокситах месторождений Красная Шапочка (50.6 г/т), Калинское (54.5), Черемуховское (50.2), Егорьевское (до 100 г/т) и др., где он содержится в минералах железа и алюминия: бемите (0.0062–0.0096 %), гиббсите (0.0055–0.0065), оксидах и гидроксидах железа (0.0061–0.0084), а в костном детрите его содержание повышается до 0.02 %. Разработаны технологии его попутного извлечения, в том числе – из костного детрита на Прикаспийском ГМК.

Скандий присутствует в озёрных, озёрно-болотных, речных и морских осадочных железных рудах Урала (Аккермановское, Серовское, Ново-Киевское, Гусевогорское, Бакальское, Ахтенское) (до 40–50 г/т), каменных и бурых углях Южносахалинского, Партизанского, Иркутского, Канско-Ачинского, Печерского, Подмосковного угольных бассейнов.

Источником скандия могут быть и промышленные отходы горнодобывающих предприятий. Например, в районе Качканарского месторождения на Урале скопилось свыше 1 млрд т отработанных пород с содержанием скандия более 100 г/т.

Важнейшими скандиеносными металлогеническими провинциями России являются :

• Кольско-Карельская с протерозойскими скандийсодержащими титаномагнетитовыми месторождениями габбро-перидотит-пироксенитовой формации (Салатундра, Цагинское, Пудожгорское), месторождениями кианита (Кейвы); палеозойскими карбонатитовыми рудами Ковдора и Вуориярви; бокситами Онежской группы.

• Сибирская – протерозойские габбро-норитовые интрузии со скандийсодержащим ильменитом и пироксеном; гранитные пегматиты; скандийсодержащие апатит-ильменит-титаномагнетитовые месторождения в анортозитах Колара и Джугджура (Геранский, Лантарский, Маймаканский, Гаюмский, Джанинский массивы); мезозойские редкометальные карбонатитовые комплексы (массивы Арбарастрах, Гули, Томтор), скандиеносные бокситы, фосфориты, угли, ильменитовые и цирконовые россыпи.

• Алтае-Саянская – протерозойские ильменит-магнетитовые месторождения габбро-диорит-диабазовой формации (Малотогульское), титаномагнетитовые габбро-пироксенит-перидотитовые формации (Лысанское, Кедринское, Подлысанское); докаледонские пегматиты Восточных Саян с молибден-вольфрам-оловянной минерализацией (Урикское, Бельское, Гольцовское); кембрий-ордовикские перидотитовые и габбро-сиенитовые массивы с железо-титановыми месторождениями (Харловское, Патынское, Куль-Тайгинское); ордовик-раннесилурийские граниты и пегматиты с молибден-вольфрамовыми скарновыми и грейзеновыми месторождениями (Каменка, Колывань, Мульчиха); пермские ильменитовые месторождения габбро-пироксенит-сиенитовой формации и связанные с ними железо-уран-ванадиевые метасоматиты.

• Уральская – каледонские титаномагнетитовые месторождения габбро-диорит-диабазовой (Кусинское, Маткальское, Капанское, Медведевское) и дунит-пироксенит-габбровой (Гусевогорское, Качканарское, Вознесенское, Конжаковское, Велиховское, Висимское) формаций; герцинские скандийсодержащие пегматиты (Ильменские Горы, Изумрудные Копи); россыпи ильменита и циркона, железорудные осадочные месторождения (Серовское), бокситы, угленосные отложения (Турьинское).

• Забайкальская – протерозойские титаноносные габбро-норитовые и анортозитовые формации (Кручинское, Чинейское месторождения); герцинские контактово-метасоматические месторождения железа (Бурятия); юрские скандиеносные пегматиты (Байц-Кундуй, Адун-Чолон), грейзеновые (Шерлова Гора) и жильные (Этыка) олово-вольфрамовые месторождения; кайнозойские олово-вольфрамовые гидротермальные месторождения; вольфрамит-касситеритовые россыпи.

• Дальневосточная – мел-палеогеновые грейзеновые вольфрам-молибденовые, молибден-олово-вольфрамовые и полиметаллические месторождения (Полярное, Иультин); ильменитовые, вольфрамитовые касситеритовые россыпи (Камчатка, Чукотка).

Государственным балансом запасов России на начало 2007 г. запасы скандия учтены в рудах следующих месторождений:

• Туганского россыпного циркон-рутил-ильменитового в Томской обл. (среднее содержание скандия в рудах – 1.08 г/т);

• Томторского ниобий-редкоземельного в корах выветривания карбонатитов в Якутии (245.55 г/т);

• Сосьвинского бокситового в Свердловской обл. (72.6 г/т);

• Шерловогорского оловянного в Забайкалье (0.2 г/т);

• Правоурмийского оловянного в Хабаровском крае (0.14 г/т);

• Фестивального оловянного в Хабаровском крае (0.02 г/т).

Месторождения в переотложенных, эпигенетически измененных корах выветривания карбонатитов являются комплексными редкоземельно-ниобиевыми (с Y и Sc) и характеризуют новый потенциально-промышленный тип (Томторское месторождение в Республике Саха (Якутия)).

Рудное тело имеет пластообразную форму с размерами 2600´1700 м при средней мощности 10 м. Рудный пласт представляет собой чередование прослоев богатых пирохлор-монацит-крандаллитовых и обедненных каолинит-крандаллитовых руд. Главные полезные минералы – монацит и стронцио-, барио-, плюмбопирохлоры с реликтами пирохлора обычного состава. Руды характеризуются уникально высокими содержаниями полезных компонентов (Nb₂O₅ 4–8 %, TR₂O₃ 6–12 %, Y₂O₃ 0,5–0,65 %, Sc₂O₃ 0,05 %), но являются тонкодисперсными и труднообогатимыми.

Основными минералами-концентраторами скандия являются ксенотим (YPO4), циркон (ZrSiO₄), монацит ((Се, La, Nd, Th) PO₄); второстепенные – апатит (Ca₁₀(PO₄)₆(OH,F,Cl)₂), рутил (ТіО₂), ильменорутил ((Ti, Nb, Fe³⁺)₃О₆).

Генезис месторождения сложный. Наиболее обоснованы следующие две концепции.

Первая – осадочно-россыпная – предполагает, что богатые руды сформированы в результате переотложения рудоносных кор выветривания в мелких озерах, образующихся при усадке карбонатитов в массивах ультраосновных щелочных пород. Вторая концепция – эпигенетическая – предполагает проявленность эпигенетических процессов, приведших к выносу из кор выветривания значительных количеств Fe и Mn и, вследствие этого, обогащению остаточного продукта ниобиевыми и редкоземельными минералами. Наиболее вероятно совместное проявление обоих отмеченных процессов [3].

Подсчет запасов

Подсчет и квалификация по степени разведанности запасов месторождений ниобия, тантала и редкоземельных металлов производится в соответствии с требованиями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», утвержденной приказом МПР России от 11 декабря 2006 г. № 278.

Запасы подсчитываются по подсчетным блокам, запасы руды в которых не должны превышать, как правило, годовую производительность будущего горного предприятия. Участки рудных тел, выделяемые в подсчетные блоки, должны характеризоваться:

· одинаковой степенью разведанности и изученности параметров, определяющих количество запасов и качество руд;

· однородностью геологического строения, примерно одинаковой степенью изменчивости мощности, внутреннего строения рудных тел, вещественного состава, основных показателей качества и технологических свойств руды;

· выдержанностью условий залегания рудных тел, определенной приуроченностью блока к единому структурному элементу (тектоническому блоку, ограниченному разрывными нарушениями, крылу, замковой части складки);

· общностью горнотехнических условий разработки.

По падению рудных тел подсчетные блоки следует разделять горизонтами горных работ или скважин с учетом намечаемой последовательности отработки запасов.

При невозможности геометризации и оконтуривания рудных тел или промышленных (технологических) типов и сортов руд количество и качество балансовых и забалансовых руд (и их промышленных типов) в подсчетном блоке определяется статистически.

При подсчете запасов должны учитываться следующие дополнительные условия, отражающие специфику месторождений.

Запасы категории В при разведке подсчитываются только на месторождениях 1-й и 2-й групп. К ним относятся запасы, выделенные на участках детализации или в пределах других частей рудных тел, степень разведанности которых соответствует требованиям Классификации к этой категории.

Контур запасов категории В должен быть проведен по разведочным выработкам без экстраполяции, а основные геологические характеристики рудных тел и качество руды в пределах этого контура определены по достаточному объему представительных данных. При невозможности геометризации количество и качество промышленных типов руд в блоке определяется статистически.

На месторождениях, где объем руды определяется с использованием коэффициента рудоносности, к категории В могут быть отнесены блоки, в пределах которых коэффициент рудоносности выше, чем средний по месторождению, установлены изменчивость рудонасыщенности в плане и на глубину, закономерности пространственного положения, типичные формы и характерные размеры участков кондиционных руд в степени, позволяющей дать оценку возможности их селективной выемки.

На разрабатываемых месторождениях запасы категории В подсчитываются по данным дополнительной разведки, эксплуатационной разведки и горно-подготовительных выработок в соответствии с требованиями Классификации к данной категории.

К категории С₁ относятся запасы на участках месторождений, в пределах которых выдержана принятая для этой категории сеть разведочных выработок, а достоверность полученной при этом информации подтверждена результатами, полученными на участках детализации, или данными эксплуатации на разрабатываемых месторождениях. На тех месторождениях, где невозможно провести геометризацию рудных тел, количество и качество балансовых и забалансовых запасов и промышленных типов руд в подсчетном блоке определяется статистически. При этом изученность основных особенностей внутреннего строения должна обеспечить выявление рудонасыщенности и закономерностей распределения участков кондиционных руд.

Контуры запасов категории С₁, как правило, определяются по разведочным выработкам, а для наиболее выдержанных и крупных рудных тел – геологически обоснованной ограниченной экстраполяцией, учитывающей изменение морфоструктурных особенностей, мощностей рудных тел и качества руд.

Запасы категории С₂ подсчитываются по конкретным рудным телам (а при невозможности их геометризации – статистически в обобщенном контуре), границы которых определены по геологическим и геофизическим данным и подтверждены скважинами, встретившими промышленные руды, или путем экстраполяции по простиранию и падению от разведанных запасов более высоких категорий при наличии подтверждающих экстраполяцию единичных пересечений, результатов геофизических работ, геолого-структурных построений и установленных закономерностей изменения мощностей рудных тел и содержаний ниобия, тантала, редкоземельных металлов.

Запасы подсчитываются раздельно по категориям разведанности, способам отработки (карьерами, штольневыми горизонтами, шахтами), промышленным (технологическим) типам и сортам руд и их экономическому значению (балансовые, забалансовые).

При разделении запасов полезных ископаемых по категориям в качестве дополнительного классификационного показателя могут использоваться количественные и вероятностные оценки точности и достоверности определения основных подсчетных параметров. Соотношение различных промышленных типов и сортов руд, при невозможности их оконтуривания, определяется статистически.

Забалансовые (потенциально-экономические) запасы подсчитываются и учитываются в том случае, если в ТЭО кондиций доказана возможность их сохранности в недрах для последующего извлечения или целесообразность попутного извлечения, складирования и сохранения для использования в будущем. При подсчете забалансовых запасов производится их подразделение в зависимости от причин отнесения запасов к забалансовым (экономических, технологических, гидрогеологических, экологических и др.).

Балансовые и забалансовые запасы руды подсчитываются без учета влажности (сухая руда) с указанием влажности сырой руды. Для влагоемких, пористых руд производится также подсчет запасов сырой руды.

При подсчете запасов традиционными методами (геологических блоков, разрезов и др.) должны быть выявлены пробы с аномально высоким содержанием полезных компонентов («ураганные» пробы), проанализировано их влияние на величину среднего содержания по разведочным сечениям и подсчетным блокам и при необходимости ограничено их влияние. Части рудных тел с высоким содержанием и увеличенной мощностью следует выделять в самостоятельные подсчетные блоки и более детально разведывать.

На разрабатываемых месторождениях для определения уровня «ураганных» значений и методики их замены следует использовать результаты сопоставления данных разведки и эксплуатации (в том числе особенности изменения распределения проб по классам содержаний основного полезного компонента по данным сгущения разведочной сети).

На разрабатываемых месторождениях вскрытые, подготовленные и готовые к выемке, а также находящиеся в охранных целиках горно-капитальных и горно-подготовительных выработок запасы руд подсчитываются отдельно с подразделением по категориям в соответствии со степенью их изученности.

Запасы руд, заключенные в охранных целиках крупных водоемов и водотоков, населенных пунктов, капитальных сооружений и сельскохозяйственных объектов, заповедников, памятников природы, истории и культуры, относятся к балансовым или забалансовым в соответствии с утвержденными кондициями.

На разрабатываемых месторождениях для контроля за полнотой отработки ранее утвержденных запасов и обоснования достоверности подсчитанных новых запасов необходимо производить сопоставление данных разведки и эксплуатации по запасам, условиям залегания, морфологии, мощности, внутреннему строению рудных тел, содержанию полезных компонентов в соответствии с «Методическими рекомендациями по сопоставлению данных разведки и разработки месторождений твердых полезных ископаемых», утвержденными МПР России в установленном порядке.

В материалах сопоставления должны быть приведены контуры ранее утвержденных органами госэкспертизы и погашенных запасов (в том числе добытых и оставшихся в целиках), списанных как неподтвердившихся, контуры площадей приращиваемых запасов, а также сведения о запасах, числящихся на государственном балансе (в том числе – об остатке запасов, ранее утвержденных уполномоченным экспертным органом); представлены таблицы движения запасов (по категориям, рудным телам и месторождению в целом) и баланс руды с характеристикой ее качества в контуре погашенных запасов, отражающий изменение, утвержденных уполномоченным экспертным органом, запасов при доразведке, потери при добыче и транспортировке, выход товарной продукции и потери при переработке руд. Результаты сопоставления сопровождаются графикой, иллюстрирующей изменение представлений о горно-геологических условиях месторождения.

Если данные разведки в целом подтверждаются разработкой или имеющиеся незначительные расхождения не влияют на технико-экономические показатели горнодобывающего предприятия, для сопоставления данных разведки и разработки могут быть использованы результаты геолого-маркшейдерского учета.

По месторождению, на котором, по мнению недропользователя, утвержденные уполномоченным экспертным органом запасы или качество руд не подтвердились при разработке или необходимо введение поправочных коэффициентов в ранее утвержденные параметры или запасы, обязательным является выполнение специального подсчета запасов по данным доразведки и эксплуатационной разведки и оценка достоверности результатов, полученных при проведении этих работ.

При анализе результатов сопоставления необходимо установить величины изменений при разработке или доразведке утвержденных уполномоченным экспертным органом подсчетных параметров (площадей подсчета, мощностей рудных тел, коэффициентов рудоносности, содержаний полезных компонентов, объемных масс и т. д.), запасов и качества руд, а также выяснить причины этих изменений.

В последние годы при подсчете запасов рудных месторождений находит применение метод геостатистического моделирования, позволяющий использовать процедуру крайгинга для исследования закономерностей пространственного распределения изучаемых признаков (концентраций полезного компонента, мощностей рудных пересечений, метропроцентов) и их оценивания, с установлением амплитуды возможных ошибок.

Эффективность применения крайгинга в значительной степени обусловлена количеством и качеством исходной разведочной информации, методологией анализа первичных данных и моделирования, отвечающей индивидуальным геологическим особенностям строения разведываемого месторождения (законам распределения подсчетных параметров, характеру тренда и анизотропии, влиянию структурных границ, структуре и качеству экспериментальных вариограмм, параметрам поискового эллипсоида и др.). При использовании процедуры крайгинга количество и плотность разведочных пересечений должны быть достаточным для обоснования оптимальных интерполяционных формул (для двухмерного моделирования – не менее нескольких десятков разведочных пересечений, для трехмерного – не менее первых сотен проб). Изучение свойств пространственных переменных рекомендуется производить на участках детализации.

Вычисление вариограмм производится на основе данных опробования по сквозным рудным пересечениям (жильный тип), составным пробам, длина которых согласуется с уступом карьера (штокверки, мощные минерализованные зоны), и интервалам опробования – в случаях когда исключается возможность для изучения вертикальной изменчивости оруденения по составным пробам.

При построении блочной геостатистической модели месторождения максимально возможный размер элементарного блока выбирается исходя из планируемой технологии добычи, минимальный определяется плотностью созданной на месторождении разведочной сети наблюдений (не рекомендуется принимать размер сторон элементарного блока менее ¹/₄ средней плотности сети).

Результаты подсчета запасов могут быть представлены в двух видах: при расчете по сетке одинаковых равноориентированных блоков составляются таблицы подсчетных параметров по всем элементарным блокам совместно со значениями дисперсии крайгинга; при расчете крупными геологическими блоками индивидуальной геометрии каждый блок должен быть привязан в пространстве и иметь список проб, входящих в зону влияния.

Все массивы цифровых данных (данные опробования, координаты проб или рудных пересечений, аналитические выражения структурных вариограмм и др.) должны представляться в форматах, доступных для экспертизы с использованием наиболее распространенных программных комплексов (например, в виде DBF-файлов с отдельным указанием способа кодирования пропущенных значений или в виде ASCII-файлов стандартного формата GEOEAS). Модели симметризующих преобразований, трендов и вариограмм, прочие параметры представляются в аналитическом и описательном виде.

Считается, что геостатистический способ подсчета запасов дает наилучшую возможность установления оценок средних содержаний полезного компонента в блоках, рудных телах и по месторождению в целом без специальных приемов по уменьшению влияния «ураганных» проб, позволяет снизить ошибки оконтуривания рудных тел с весьма сложной морфологией и внутренним строением и оптимизировать технологию отработки месторождения. Вместе с тем, геостатистические методы подсчета запасов должны быть контролируемыми в своем применении и подчинены особенностям геологического строения месторождения. Результаты геостатистического моделирования и оценивания должны проверяться (сравниваться) с результатами традиционных методов подсчета запасов на представительных участках.

При компьютерном подсчете запасов должна быть обеспечена возможность просмотра, проверки и корректировки исходных данных (координаты разведочных выработок, данные инклинометрии, отметки литолого-стратиграфических границ или контактов, результаты опробования и др.), результатов промежуточных расчетов и построений (каталог рудных пересечений, выделенных в соответствии с кондициями; геологические разрезы или планы с контурами промышленного оруденения; проекции рудных тел на горизонтальную или вертикальную плоскость; каталог подсчетных параметров по блокам, уступам, разрезам) и сводных результатов подсчета запасов. Выходная документация и машинная графика должны отвечать существующим требованиям к этим документам по составу, структуре, форме и др.

Подсчет запасов попутных полезных ископаемых и компонентов производится в каждом подсчетном блоке в соответствии с «Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов», утвержденными МПР России в установленном порядке.

Подсчет запасов оформляется в соответствии с «Методическими рекомендациями по составу и правилам оформления представляемых на государственную экспертизу материалов по подсчету запасов металлических и неметаллических полезных ископаемых», утвержденными МПР России в установленном порядке.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бойцов В.Е., Пилипенко Г.Н., Солодов Н.А. Месторождения благородных, радиоактивных и редких металлов / Под ред. Л.В. Оганесяна. – М.: НИА-ПРИРОДА, 1999. – с. 171-174

2. Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Ниобиевые, танталовые руды и редкоземельные элементы. / Министерство природных ресурсов Российской Федерации. – М.: 2007. – 43 с.

3. Михайлов В.А. Редкоземельные руды мира: Геология, ресурсы, экономика: монография / В.А. Михайлов. – К.: Издательско-полиграфический центр «Киевский университет», 2010. – 223 с.

4. Солодов Н.А., Семенов Е.И., Бурков В.В. Геологический справочник по тяжелым литофильным редким металлам. / Под ред. Н.П. Лаверова. – М.: Недра, 1987. – с. 187

5. Толстов А.В. Массив Томтор – крупнейший из «редких». / Наука и техника в Якутии, № 2(21), 2011. – с. 16-23

 

 

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт природных ресурсов

Направление подготовки (специальность) – Геология нефти и газа

Кафедра Геологии и разведки полезных ископаемых

 

РЕФЕРАТ

«Критерии и признаки месторождений скандия, методика прогнозирования, поисков и разведки, особенности ГЭО на всех стадиях ГРР»

 

 

Выполнил ст. гр. 2ЛМ51 ____________ Любимова М.Ю. ____ __________ 2016 г.

(Подпись) (Ф.И.О.) (Дата)

 

Проверил ____________ Чернев Е.М. _____ ____________ 2016г.

(Подпись) (Ф.И.О.) (Дата)

 

Томск 2016г

СОДЕРЖАНИЕ

	С.
Введение
1. Критерии и признаки месторождений скандия
2. Методика прогнозирования, поисков и разведки месторождений скандия
2.1. Группировка месторождений по сложности геологического строения для целей разведки
2.2. Изучение геологического строения месторождений и вещественного состава руд
2.3. Изучение технологических свойств руд
2.4. Изучение гидрогеологических, инженерно-геологических, экологических и других природных условий месторождения
2.5. Подсчет запасов
2.6. Степень изученности месторождений (участков месторождений)
2.7. Пересчет и переутверждение запасов
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

В Россиисобственные месторождения скандия не разрабатываются, в 90-е гг. ХХ ст. его добывали из титановых руд Малышевского (Украина) и других месторождений и перерабатывали по хлорной технологии на Усть-Каменогорском титано-магниевом заводе (Казахстан). В незначительном количестве скандий извлекается из оловянных и вольфрамовых руд.

Одно из немногих собственно скандиевых месторождений – Кумир – описано в Горном Алтае. Оно приурочено к штоку риолитов неправильно-овальной в плане формы, размерами 1.5 × 3 км, локализовано в останце кровли интенсивно изменённых вмещающих пород (ороговикованных, скарнированных, альбитизированных, флюоритизированных, турмалинизированных, биотитизированных). Зона минерализации представлена биотитовым слюдитом с флюоритом, пиритом и карбонатом, прослежена по простиранию на 600 м, по падению – на 250 м, её ширина составляет 150 м. Оруденение относится к скандиево-редкоземельной формации, главные рудные минералы: уранинит, тортвейтит (до 1 %), гадолинит, абакумалит, таленит, иттриалит, флюорит, содержания скандия в рудных телах колеблются от 0.005 до 0.24 % (среднее – 0.02 %), прогнозные ресурсы достигают нескольких сотен тонн.

Интерес могут представлять массивы габбро-анортозитов, габбро, габбро-норитов, троктолитов на Урале, в Забайкалье, на Алтае, в Карелии, на Кольском п-ове, ильменит которых в ряде случаев обогащён скандием (до 0.1 %). Часто повышенные содержания скандия встречаются в рудах титаномагнетитовых месторождений Урала, в которых он приурочен к диопсиду, роговой обманке (0.01–0.02 %), титаномагнетиту (0.001), ильмениту (до 0.015 %). Скандий в данном случае концентрируется в хвостах обогащения, сложенных преимущественно силикатами, а также шлаках доменной плавки титаномагнетитов.

На Урале известен и другой тип месторождений – ильменит-магнетитовое месторождение Кусинское в габбро-амфиболитах, в ильменитовом концентрате руд которого содержится 0.007–0.008 % скандия.

Повышенные содержания скандия определены в баделеите и пирохлоре карбонатитовых месторождений Гули, Вуориярви, бассейне верхнего течения р. Алдан, каледонских щелочно-ультраосновных интрузиях Кольского п-ова, карбонатитах (до 0.0068 %) и апатит-карбонатных брекчиях (0.0015–0.0026 %) массива Томтор на Алданском щите.

Скандий присутствует в гадолините щелочных гранитов Кейв на Кольском п-ове, десилицированных пегматитах Изумрудных Копей и цирконе миаскитовых пегматитов Вишневых гор на Урале, во флюоритовых скарнах и альбититах Приладожья, вольфрамите грейзеновых месторождений Приморья (Тигриное, Забытое, Чапаевское), амазонитовых пегматитах Забайкалья (Орловка, Этыка).

Повышенные содержания скандия установлены в бокситах месторождений Красная Шапочка (50.6 г/т), Калинское (54.5), Черемуховское (50.2), Егорьевское (до 100 г/т) и др., где он содержится в минералах железа и алюминия: бемите (0.0062–0.0096 %), гиббсите (0.0055–0.0065), оксидах и гидроксидах железа (0.0061–0.0084), а в костном детрите его содержание повышается до 0.02 %. Разработаны технологии его попутного извлечения, в том числе – из костного детрита на Прикаспийском ГМК.

Скандий присутствует в озёрных, озёрно-болотных, речных и морских осадочных железных рудах Урала (Аккермановское, Серовское, Ново-Киевское, Гусевогорское, Бакальское, Ахтенское) (до 40–50 г/т), каменных и бурых углях Южносахалинского, Партизанского, Иркутского, Канско-Ачинского, Печерского, Подмосковного угольных бассейнов.

Источником скандия могут быть и промышленные отходы горнодобывающих предприятий. Например, в районе Качканарского месторождения на Урале скопилось свыше 1 млрд т отработанных пород с содержанием скандия более 100 г/т.

Важнейшими скандиеносными металлогеническими провинциями России являются :

• Кольско-Карельская с протерозойскими скандийсодержащими титаномагнетитовыми месторождениями габбро-перидотит-пироксенитовой формации (Салатундра, Цагинское, Пудожгорское), месторождениями кианита (Кейвы); палеозойскими карбонатитовыми рудами Ковдора и Вуориярви; бокситами Онежской группы.

• Сибирская – протерозойские габбро-норитовые интрузии со скандийсодержащим ильменитом и пироксеном; гранитные пегматиты; скандийсодержащие апатит-ильменит-титаномагнетитовые месторождения в анортозитах Колара и Джугджура (Геранский, Лантарский, Маймаканский, Гаюмский, Джанинский массивы); мезозойские редкометальные карбонатитовые комплексы (массивы Арбарастрах, Гули, Томтор), скандиеносные бокситы, фосфориты, угли, ильменитовые и цирконовые россыпи.

• Алтае-Саянская – протерозойские ильменит-магнетитовые месторождения габбро-диорит-диабазовой формации (Малотогульское), титаномагнетитовые габбро-пироксенит-перидотитовые формации (Лысанское, Кедринское, Подлысанское); докаледонские пегматиты Восточных Саян с молибден-вольфрам-оловянной минерализацией (Урикское, Бельское, Гольцовское); кембрий-ордовикские перидотитовые и габбро-сиенитовые массивы с железо-титановыми месторождениями (Харловское, Патынское, Куль-Тайгинское); ордовик-раннесилурийские граниты и пегматиты с молибден-вольфрамовыми скарновыми и грейзеновыми месторождениями (Каменка, Колывань, Мульчиха); пермские ильменитовые месторождения габбро-пироксенит-сиенитовой формации и связанные с ними железо-уран-ванадиевые метасоматиты.

• Уральская – каледонские титаномагнетитовые месторождения габбро-диорит-диабазовой (Кусинское, Маткальское, Капанское, Медведевское) и дунит-пироксенит-габбровой (Гусевогорское, Качканарское, Вознесенское, Конжаковское, Велиховское, Висимское) формаций; герцинские скандийсодержащие пегматиты (Ильменские Горы, Изумрудные Копи); россыпи ильменита и циркона, железорудные осадочные месторождения (Серовское), бокситы, угленосные отложения (Турьинское).

• Забайкальская – протерозойские титаноносные габбро-норитовые и анортозитовые формации (Кручинское, Чинейское месторождения); герцинские контактово-метасоматические месторождения железа (Бурятия); юрские скандиеносные пегматиты (Байц-Кундуй, Адун-Чолон), грейзеновые (Шерлова Гора) и жильные (Этыка) олово-вольфрамовые месторождения; кайнозойские олово-вольфрамовые гидротермальные месторождения; вольфрамит-касситеритовые россыпи.

• Дальневосточная – мел-палеогеновые грейзеновые вольфрам-молибденовые, молибден-олово-вольфрамовые и полиметаллические месторождения (Полярное, Иультин); ильменитовые, вольфрамитовые касситеритовые россыпи (Камчатка, Чукотка).

Государственным балансом запасов России на начало 2007 г. запасы скандия учтены в рудах следующих месторождений:

• Туганского россыпного циркон-рутил-ильменитового в Томской обл. (среднее содержание скандия в рудах – 1.08 г/т);

• Томторского ниобий-редкоземельного в корах выветривания карбонатитов в Якутии (245.55 г/т);

• Сосьвинского бокситового в Свердловской обл. (72.6 г/т);

• Шерловогорского оловянного в Забайкалье (0.2 г/т);

• Правоурмийского оловянного в Хабаровском крае (0.14 г/т);

• Фестивального оловянного в Хабаровском крае (0.02 г/т).

Месторождения в переотложенных, эпигенетически измененных корах выветривания карбонатитов являются комплексными редкоземельно-ниобиевыми (с Y и Sc) и характеризуют новый потенциально-промышленный тип (Томторское месторождение в Республике Саха (Якутия)).