4.Формационные типы медно-никелевых месторождений ( 2 варианта ответа)

По условиям образования и нахождения месторождения никеля четко подразделяются на две группы:

-магматические сульфидные медно-никелевые руды

-силикатные никелевые руды коры выветривания

Месторождения обеих групп генетически и пространственно тесно связаны с массивами основных и ультраосновных пород. Однако из-за различных условий образования они почти не встречаются в пределах одной и той же территории.

Образование сульфидных медно-никелевых месторождений приурочено к завершающим этапам тектоно-магматических циклов - периодам завершения складчатости и превращения орогенов в платформы, а также к периодам тектоно-магматической активизации на платформах. Наиболее продуктивны эпохами их формирования были средний и верхний протерозой и мезозой. Месторождения силикатных никелевых руд в России в основном приурочены к мезозойской коре выветривания серпентинитов (Т2 - J1; Т2 - Сr2). Меньшее значение имеют коры третичного возраста. А многочисленные богатые никелевые и железо-никелевые месторождения Кубы, Индонезии, филиппин, Новой Каледонии, Австралии и других стран тропического климата связаны с молодыми неоген-четвертичными корами выветривания.

-Магматические сульфидные медно-никелевые месторождения, из которых добывается около 65% никеля, повсеместно генетически и пространственно связаны с интрузивами основных и ультраосновных пород. Они формируются и размещаются главным образом в пределах самих интрузивов и в приммкающих породах со стороны лежачего бока интрузивов. Для магматических сульфидных медно-никелевых месторождений рудообразование заключается в первоначальном нaкоплении и обособлении сульфидов и происходит в процессе внедрения, дифференциации и ликвации первоначально однородного никеленосного расплава на две жидкости: силикатную и сульфидную составляющие. Сульфидный расплав, благодаря большему весу опускается и концентрируется в придонных частях интрузивов и кристаллизуется после кристаллизации силикатного расплава. Подъём никеленосной магмы совершается по глубинным разломам, глубоко проникающим в мантию, которые и определяют геологическую позицию рудных районов и полей медно-никелевых месторождений. Месторождения сульфидных медно-никелевых руд связаны слополитоподобными или плитообразными массивами расслоенных габброидов, приуроченных к зонам глубинных разломов на древних щитах и платформах.

Форма рудных тел наиболее крупных месторождений пластообразная (Фруд-Стоби, Томпсон и др. в Канаде; Норильск-1, Талнахское и Октябрьское в России; Камбалда в Австралии и др.), часто совпадающая с направлением расслоенности интрузивных массивов. Многие месторождения (Мончегорское, Каула в России; Линн-Лейк в Канаде; Пилансберг в ЮАР; ряд месторождений Австралии) имеют жильную, столбообразную или более сложную форму рудных тел, определяемую разрывными нарушениями.

Характерной особенностью медно-никелевых месторождений всего мира является выдержанный минеральный состав руд: пирротин, пентландит, халькопирит, магнетит; кроме них в рудах встречаются пирит, кубанит, полидимит, никелин, миллерит, виоларит, минералы группы платины, изредка хромит, арсениды никеля и кобальта, галенит, сфалерит,борнит, макинавит, валлериит, графит, самородное золото. Руды комплексные. В них содержится (%): Ni 0.6-5, Cu 0.2-6, Co 0.01-0.1, металлы группы платины. Отношение Ni:Cu = 1,5-2,5:1, но может быть и иным. Отношение Co:Ni = 1:20-1:40. Бедные руды (Ni до 1,5% - в основном вкрапленные) обогащаются. Богатые руды (Ni более 1.5%) могут идти в плавильную переработку без предварительного обогащения. Из медно-никелевых руд извлекают Cu, Ni, Co, металлы группы Pt, Au, Ag, Se, Te.

Месторождения экзогенных силикатных никелевых руд кор выветривания связаны с тем или иным типом коры выветривания серпентинитов, при выветриваниикоторых происходит стадийное разложение минералов, а также перенос подвижных химических элементов водными растворами из верхних частей коры в нижние, где эти элементы выпадают в осадок в виде вторичных минералов.

В месторождениях этого типа заключены запасы никеля в 3 раза превышающие его запасы в сульфидных рудах, а запасы некоторых месторождений достигают 1 млн. тонн никеля. Крупные запасы силикатных руд сосредоточены в Новой Каледонии, на Филиппинах, в Индонезии и Австралии. Среднее содержание в них никеля равно 1,1 - 2%. Кроме того в рудах часто содержится Co.

Незначительное количество никеля добывается попутно из руд жильных месторождений мышьяк-никель-кобальтовой формации (существенно кобальтовых месторождений).

Потенциальным источником никеля могут являться железомарганцевые конкреции дна Мирового океана.

Либо: тут ГПТ медно-никелевых месторождений

Магматические месторождения сульфидных медно-никелевых руд известны в России – в Красноярском крае (Норильск-1, Октябрьское, Талнахское), на Кольском полуострове (Печенга, Аллареченское), в Швеции (Клева), Финляндии (Пори), Канаде (Садбери, Томпсон и др.), США (Стиллуотер), ЮАР (Бушвельд, Инсизва) и Австралии. Все они связаны с дифференцированными базит-гипербазитовыми массивами.

Рудные тела размещаются внутри, по периферии в придонной части и вблизи материнских интрузивов. Наиболее характерны: 1) пластообразные висячие залежи вкрапленных руд; 2) пластообразные и линзовидные донные залежи массивных «шлировых» и прожилково-вкрапленных руд; 3) линзы и неправильные тела приконтактных брикчеевых руд; 4) жилообразные и жильные тела массивных руд. Размеры рудных тел варьируют от первых сотен метров до 1,0–1,5 км по простиранию и от нескольких сотен до 800–1000 м по падению при мощности от 1–3 до 50 м и более. Минеральный состав руд достаточно хорошо выдержан. Главные рудные минералы: пирротин, халькопирит, пентландит, второстепенные – магнетит, пирит, кубанит, борнит, полидимит, никелин, миллерит, спериллит, виоларит и куперит.

Типичным примером медно-никелевых месторождений, сформировавшихся на активизированных платформах, является Норильское месторождение. Оно расположено в пределах обширного Норильского рудного района, приуроченного к сочленению Сибирской платформы и Енисейской зоны складчатости. Основным структурным элементом района является Хантайско-Рыбинский вал, к востоку от которого находится западный край Тунгусской синеклизы (плато Сыверна), а к западу широкий мульдообразный прогиб Норильского плато. В основании комплекса пород, слагающих Норильское плато, залегают осадочные известково-глинистые и мергелистые породы девона, которые с несогласием перекрываются песчано-глинистыми образованиями среднего карбона–верхней перми, известные под названием тунгусской серии. Мощность этой серии составляет 130–225 м. На осадочных породах тунгусской серии залегает мощная толща лав, в которой выделяются четыре горизонта. Самый нижний из них относится к перми, остальные к триасу (рис. 4).

Норильский рудный район представляет собой группу медно-никелевых месторождений, пространственно и генетически связанных с рядом сближенных между собой во времени интрузивов дифференцированных габбро-долеритов второго цикла триасового вулканизма. Залегают они в форме лакколитообразных и пластообразных тел, полого секущих вмещающие породы. Развиты сингенетические вкрапленные медно-никелевые руды, сложенные пирротином (52 %), халькопиритом (28 %), пентландитом (20 %) и минералами группы платины. Кроме того, распространены жилы массивных руд, в ряде случаев имеющие довольно сложную форму, и сложенные пирротином (70 %), халькопиритом (13 %) и пентландитом (17 %). В норильских рудах присутствуют многочисленные минералы платины, число которых увеличивается при повышении в рудах содержаний халькопирита и кубанита, а также в висячих бортах рудных жил.

Образование массивных сульфидных руд Норильского рудного района связано с глубинной ликвацией и поступлением рудоносных растворов по разрывным нарушениям из остывавших на глубине магматических очагов. В районе Норильска имеются и другие месторождения медно-никелевых руд – Талнахское, Октябрьское и др.

Месторождения района Садбери находятся в Канаде в провинции Онтарио. Оно приурочено к обширному дифференцированному массиву, в плане имеющем форму овала с длинной осью субширотного простирания до 60 км и короткой – 25 км (рис. 5). В разрезе он представляет опрокинутый конус, вершина которого находится на глубине от 10 до 25 км от земной поверхности. Массив сложен дифференцированной серией пород: в подошве находятся кварцевые нориты, выше – габбро-нориты, габбро и кварцевые габбро, переходящие в гранофиры.

Рудные залежи имеют пласто-, жило- и линзовидную форму. Они, как правило, окаймляют массив Садбери по его периферии, отходя иногда в подстилающие породы на несколько километров. Размеры рудных тел варьируют в значительных пределах и на отдельных месторождениях достигают в длину по простиранию до 700 м и по падению до 600 м при мощности до 20 м. Развиты два типа руд: 1) бедные вкрапленные, образующие донные залежи пластообразной и линзовидной формы в основании ранних норитов: 2) богатые, слагающие инъекционные тела жилообразной формы среди поздних норитов, брекчий и диоритовых даек подстилающих пород. Главные рудные минералы: пирротин, пентландит, халькопирит и кубанит, второстепенные – герсдорфит, никелин, маухерит, магнетит, борнит, валлериит и др. Среднее содержание Ni в рудах изменяется от 0,7 до 1,45 %, Cu – от 0,8 до 1,9 %. Кроме никеля, меди и кобальта руды месторождений района Садбери содержат золото, серебро, платиноиды, селен и теллур, которые извлекаются попутно.

Плутоногенные гидротермальные месторождения. К этому типу относятся жильные месторождения никель-кобальтовых арсенидов, нередко с серебром и висмутом. Они возникают в условиях низких и средних температур. Месторождения этого генетического типа известны в России (Ховуаксы в Туве), Марокко (Бу-Аззер), Канаде (Эльдорадо, Кобальт), Германии (Рудные горы), Финляндии и Киргизии. Рудные тела обычно представлены жилами и жилообразными залежами, которые прослеживаются на десятки – первые сотни метров по простиранию и на столько же по падению. Мощность их варьирует от 0,1 до 1,0 м и более, и в среднем составляет 0,4–0,5 м. Главные рудные минералы: никелин, смальтин, хлоантит, скуттерудит, саффлорит. Месторождения различаются по составу руд и условиям образования. Наиболее характерны следующие рудные формации: 1) арсенопирит-глаукодот-кобальтиновая (месторождение Бу-Аззер); 2) смальтин-хлоантит-никелиновая (Ховуаксы); 3) смальтин-хлоантит-аргентитовая (Кобальт); 4) пятиэлементная формация (Ni–Co–Ag–Bi–U) (Эльдорадо). Этот генетический тип месторождений играет резко подчиненную роль по запасам и добыче никеля.

Месторождения коры выветривания. Никеленосные латеритные коры образуются в условиях тропического климата при выветривании основных и ультраосновных пород. Происходит разрушение оливина и серпентина, в которых изоморфно с магнием находится никель. Никель высвобождался и перемещался, часто совместно с кобальтом, из верхних горизонтов коры выветривания в нижние. Здесь в связи с изменением щелочности растворов образовывались вторичные никельсодержащие минералы – гарниерит, непуит, ревденскит, нонтронит и др.

По форме рудных тел различают следующие промышленные типы: 1) плащеобразные или площадного типа; 2) линейно вытянутые или трещинные; 3) контактово-карстовые.

Месторождения площадного типа широко распространены на Кубе, в Бразилии, Индонезии, Филиппинах, а также в России. Руда состоит из смеси гидрооксидов железа и алюминия, глинистого материала с примесью Ni, Cr, Co и Mn. Мощность рудных зон колеблется от 3–8 до 25–30 м, площадь измеряется несколькими квадратными километрами. Содержание Fe составляет 30 %, Ni – от следов до 2,3 %, Co – от следов до 1,7–2 %. Отношение Ni/ Co в рудах 10.

Линейно вытянутые или трещинные месторождения контролируются линиями относительно крупных разрывных нарушений и зонами повышенной трещиноватости, прослеживающимися в серпентинитах. Вдоль этих зон происходило интенсивное выветривание, проникавшее на большую глубину. Из циркулировавших по трещинам растворов отлагались растворенные в них вещества. Возникали охристо-кремнистые образования. Продукты выветривания часто располагались симметрично с зонами охр в центре. В составе этих зон наблюдаются «рудные», или «сетчатые», брекчии, а также каолинизированные и ожелезненные серпентиниты, содержащие гидросиликаты никеля. Руды довольно богатые. Месторождения этого типа широко распространены в Новой Каледонии, имеются в Греции и России (Рогоженское, Бурыктальское, Аккермановское и др.).

Месторождения контактово-карстового типа приурочены к тектоническим контактам серпентинитов с известняками. Последние под действием воды легко выщелачиваются с образованием карстовых пустот, которые заполняются глинистыми продуктами выветривания серпентинита, сланцев и других пород. Силикаты никеля осаждаются в глинах карста, образуя налеты, натеки и прожилки. Примером месторождений этой группы, служит Уфалейское месторождение, приуроченное к тектоническому контакту известняков и серпентинитов. Руды сложены разрушенными серпентинитами, тальк-карбонатными породами, а также различными обломочными, глинистыми и охристо-глинистыми образованиями, в которых развиты гидросиликаты никеля и гидрооксиды марганца. Преобладают собственно никелевые асболаны и псиломелан-вады.