Лабораторна робота 1

Виконання лабораторних робіт 1-6 передбачає роботу із колекцією мінералів і руд з використанням необхідного обладнання для визначення їх діагностичних ознак.

М е т а р о б о т и: вивчення руд і мінералів, які використовуються у якості сировини для чорних металів.

П о с л і д о в н і с т ь в и к о н а н н я р о б о т и. Для цієї і наступних робіт даного циклу передбачено таку послідовність описання і визначення наданих зразків:

1. Номер зразка.

2. Назва руди, мінеральний склад, формули мінералів.

3. Текстура.

4. Структура.

5. Колір, колір риски.

6. Інші діагностичні ознаки: магнітність, карбонатність, спайність, злам, смак, блиск, твердість, питома вага, агрегатний стан, вигляд кристалів тощо.

7. Форми залягання рудних тіл.

8. Генезис.

9. Приклади родовищ.

10. Використання у промисловості.

11. Інші мінерали для даної руди.

1. Чорні метали

До групи чорних металів входять залізо, марганець, хром.

1. Залізо

   1. Загальна характеристика

Залізо являє собою один з найбільш поширених елементів у земній корі. Його кларк (середній вміст) складає 4,6%. Головні мінерали заліза це: магнетит (72,4 % заліза), гематит (70%), лімоніт (48 – 63%), сидерит (48%), мартит (70%), в меншій мірі використовуються шамозит, гьотит, тюрингіт, сидероплезит. Цінні природні домішки Mn, V, Ti; шкідливі домішки – сірка (S) та фосфор (P).

Ресурси залізних руд зосереджені у 95 країнах. Прогнозні і виявлені ресурси складають 664,3 млрд. т : Америка – 266,9; Азія – 110,2; Росія – 100,8; Океанія і Австралія – 81,2; Європа – 55,3; Африка – 50,0. Загальні запаси у 95 країнах складають 297,4 млрд. т. Україна за запасами залізних руд посідає 5 місце в світі (після Росії, США, Бразилії та Австралії.

1.1.2 Генетичні типи

Переважна більшість родовищ залізних руд світу належить до чотирьох головних промислово-генетичних типів і саме ці руди складають майже всю масу видобувних товарних руд. Це матаморфогенні, осадово-вулканогенні, скарнові, гідротермальні, та власно магматичні.

1. Матаморфогенні родовища. До них відносяться родовища залізистих кварцитів та родовища багатих залізних руд, які містяться серед високометаморфізованих давніх докембрійських формацій. Вони локалізовані в великих басейнах, на які приходиться 71,3% світових запасів (Росія, Україна, Індія, Габон, Гвінея, ПАР, Бразилія, Китай, Венесуела, Канада, США та Австралія).

2. Осадові та вулканогенно-осадові родовища. За складом це гідрогетит-шамозит-сидерітові руди, які входять до складу осадово-вулканогенних товщ фанерозою. Їм належить 11,4% запасів залізних руд, які локалізовані у Росії, Україні, Казахстані, Китаї, у країнах Північної Африки, США, Австралії та інш.

3. Скарнові і гідротермальні родовища. До цього типу належать родовища магнетитових руд скарново-магнетитових формацій у складчастих зонах давніх платформ, на них приходиться 7,3 % загальних запасів. Найбільш великі родовища у Росії, В’єтнамі, Казахстані, Ірані, Турції, США, Перу та Чилі.

4. Власно-магматичні родовища. До них належать апатит-магнетитові і титаномагнетитові руди у родовищах Росії, Швеції, Танзанії, ПАР, Турції, Ірану, США та інш., загальні запаси яких 6,5% від світових.

Таким чином на ці генетичні типи приходиться 96,5% світових запасів заліза. Другорядними є залізисті латерити, кори звітрювання гіпербазитів, осадові залізо-марганцеві родовища (Албанія, Греція, Югославія, Куба), розсипні ільменіт-магнетитові родовища (Індонезія, Японія, ПАР, Бразилія) та деякі інші.

Згідно діючої в Україні класифікації всього виділяється 10 геолого-промислових типів та 18 підтипів родовищ заліза.

Таблиця 1

Головні генетичні і геолого-промислові типи родовищ заліза

Геолого-промислові типи	Геологічний вік, геоструктурне положення			Морфологія рудних тіл		Мінеральний склад		Приклади родовищ, країни
1	2			3		4		5
І. Магматичні і магматично-метасоматичні
1.Титано-магнетитовий	Докембрій, щити			Вкрапленість, шліри, жили		Титаномагнетит, ільменіт		Качканарське (Росія), Таберг (Швеція), Кусинське (Урал)
2. Апатит-магнетитовий, титаномагнетитовий	Докембрійські щити у зв’язку з карбонатитами, лужними гіпербазитами			Жили, прожилки, шліри		Магнетит, перовскіт, ільменіт		Ковдор, Гулинське (Росія); Дорова (Зімбабве)
ІІ. Скарнові
3. Скарново-магнетитовий	Докембрійські щити, фанерозойські складчасті області			Рудні зони, тіла неправильної форми, лінзо- і жилоподібні тіла		Магнетит, сульфіди, мушкетовіт, гематит		Абакан (Росія); Сарбай, Соколовське (Казахстан)
1		2	3		4		5
ІІІ. Вулканогенно-осадові
4. Гематит-магнетитовий з марганцевими рудами	Складчасті палеозой-мезозойські області			Згідні пластові та лінзовидні поклади		Гематит, магнетит, сидерит, брауніт, гаусманіт		Караджал (Казахстан), Холзунське (Росія), Діль (Німеччина)
ІV. Осадові морські
5. Сидеритовий	Виступи протерозойського фундаменту			Пласти, лінзи		Сидерит, анкерит		Катав-Іванівський залізорудний район (Урал)
6. Гематитовий	Складчасті області (верхній протерозой)			Пласти, лінзи		Гематит, гетит, сидерит		Ангаро-Пітський р-н (Росія), Бакай (Малі), Клінтом (США)
7. Гідрогетит-шамозит-сидеритовий	Крайові прогини альпійських складчастих споруд (MZ-KZ)			Пласти, лінзи		Гідрогетит, шамозит, сидерит, родохрозит		Керченське (Україна), Аятське (Казахстан), Лотарингівське (Німеччина).
V. Осадові континентальні
8. Сидерит-лептохлорит-гідрогетитовий	Кайнозой, епіпалеозойські платформи			Пласти, лінзи		Сидерит, лепто хлорит, гідрогетит		Лисаківське, Октябрське, Талди-Еспе
VІ. Метаморфогенні
9. Залізистих кварцитів і багатих залізних руд	Архей – ранній палеозой. Докембрійські щити, складчасті області			Пласти, лінзи, стовпи, штоки		Магнетит, мартит, гематит		КМА, Криворізько-Кременчуцький басейн, Хінган (Росія), Верхнього Озера (Канада)
VІІ. Гіпергенні (кір звітрювання)
10. Сидерит-бурозалізняковий	Мезозой-кайнозой. Депресії у складчастих областях			Брилі, пласти і лінзи		Гетит, мартит, сидерит		Березівське, Бакальське (Урал)

1	2	3	4		5
11. Сидерит-лептохлорит-гетитовий	Палеозой-кайнозой по ультрабазитам у складчастих областях і на платформах	Пластоподібні і плащеподібні поклади		Гідрогетит, лептохлорит, сидерит		Малкінське (Кавказ), Аккерманівське (Росія), Куба, Гвінея
VІІІ. Морські розсипні
12. Магнетитовий, розсипний	Кайнозой, прибережні зони океанів	Лінзи, пласти		Магнетит, титано-магнетит, ільменіт		Камчатка, Курильські острови, Індія, Австралія

За наданої для вивчення колекцією руд і мінералів вивчаються головні генетичні типи руд, визначаються і описуються текстури і структури руд, колір і колір риски, спайність, твердість та інші діагностичні ознаки. Найважливіші серед них: магнітність, реакція із соляною кислотою (тобто карбонатність), злом, блиск, питома вага тощо. Крім того, форма описання зразка передбачує надання описання форм залягання рудних тіл, генезис, приклади родовищ та перелік областей використання описаних руд у промисловості.

Тож описання може бути зробленим у формі наступної таблиці.

Таблиця 2

Номер зразка	Назва руди, мінеральний склад, формули мінералів	Текстура	Структура	Колір, колір риски	Інші діагностичні ознаки	Форми залягання рудних тіл	Генезис	Приклади родовищ	Використання у промисловості	Інші мінерали для даної руди
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11