МИНЕРАЛОГИЯ И ГЕОХИМИЯ ПЕРВИЧНЫХ СУЛЬФИДНЫХ РУД СТЕПНОГО ПОЛИМЕТАЛИЧЕСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (РУДНЫЙ АЛТАЙ, РОССИЯ)
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Геолого-структурная позиция и геологическое строение Степного
полиметаллического месторождения 11
1.1 Геолого-структурная позиция Степного полиметаллического
месторождения 11
1.2 Геологическое строение Степного полиметаллического месторождения 13
1.2.1 Стратиграфия 14
1.2.2 Магматизм 15
1.2.3 Тектоника 15
2 Строения рудной зоны месторождения 18
2.1 Строения рудных залежей 18
2.2 Строения рудных жил 20
2.3 Ореолы рассеянного оруденения 21
3 Геологическая типизация и минералого-геохимическая характеристика
первичных сульфидных руд Степного месторождения 24
3.1 Геологическая типизация руд Степного месторождения 24
3.2 Природные разновидности первичных сульфидных руд с учетом
минерального и химического состава 28
3.3 Минераграфическая характеристика природных разновидностей
сульфидных руд Степного месторождения 30
4 Химический состав главных рудных минералов Степного месторождения40
4.1 Химический состав главных рудных минералов Степного
месторождения 41
4.2 Анализ результатов лабораторных технологических испытаний руд
Степного полиметаллического месторождения 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Расчет кристаллохимических коэффициентов сульфидов 57
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Геолого-структурная позиция и геологическое строение Степного
полиметаллического месторождения 11
1.1 Геолого-структурная позиция Степного полиметаллического
месторождения 11
1.2 Геологическое строение Степного полиметаллического месторождения 13
1.2.1 Стратиграфия 14
1.2.2 Магматизм 15
1.2.3 Тектоника 15
2 Строения рудной зоны месторождения 18
2.1 Строения рудных залежей 18
2.2 Строения рудных жил 20
2.3 Ореолы рассеянного оруденения 21
3 Геологическая типизация и минералого-геохимическая характеристика
первичных сульфидных руд Степного месторождения 24
3.1 Геологическая типизация руд Степного месторождения 24
3.2 Природные разновидности первичных сульфидных руд с учетом
минерального и химического состава 28
3.3 Минераграфическая характеристика природных разновидностей
сульфидных руд Степного месторождения 30
4 Химический состав главных рудных минералов Степного месторождения40
4.1 Химический состав главных рудных минералов Степного
месторождения 41
4.2 Анализ результатов лабораторных технологических испытаний руд
Степного полиметаллического месторождения 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Расчет кристаллохимических коэффициентов сульфидов 57
Фактическим материалом послужили образцы руд и 13 аншлифов первичных сульфидных руд Степного полиметаллического месторождения Рубцовского рудного района Рудного Алтая, предоставленные старшим преподавателем кафедры минералогии и геохимии Л.А. Зыряновой.
Целью работы явилось выделение природных разновидностей первичных сульфидных руд Степного полиметаллического месторождения и выявление связи их минералого-геохимических характеристик с технологическими параметрами руд.
При выполнении работы решались следующие задачи:
1. Краткая характеристика с использованием литературных источников геологического строения Степного месторождения, расположенного в пределах Рубцовского рудного района Рудного Алтая.
2. Изучение макроминерального состава руд, природная типизация руд.
3. Минераграфическая характеристика руд для уточнения минерального состава и оценки их микроструктурных и микротекстурных характеристик.
4. Детальное изучение химического состава рудных минералов для уточнения форм нахождения промышленных металлов и попутных ценных компонентов руд.
5. Увязка полученных результатов минералого-геохимических исследований руд с результатами технологического опробования.
Объект исследования. Степное полиметаллическое месторождение, административно расположенное на территории Змеиногорского района Алтайского края Российский Федерация.
Предмет исследования. Первичные сульфидные руды Степного полиметаллического месторождения.
Методы исследования и оборудование. Для решения поставленных работ выполнен комплекс лабораторных исследований. Минераграфические исследования руд (13 аншлифов) проведены с использованием микроскопа Leica DM750P c фотоприставкой Leica MC120 HD. Растровая электронная микроскопия с рентгеноспектральным микроанализом рудных минералов (117 точек наблюдения) выполнены на электронном сканирующем микроскопе Tescan Vega II LMU, оборудованном энергодисперсионным спектрометром (с детектором Si(Li) Standart) INCA Energy 350 (аналитик К.В. Бестемьянова).
Новизна работы. Руды Степного месторождения рассмотрены с позиций технологической минералогии с использованием современного оборудования, проанализированы структурно-текстурные характеристики руд, детализирован их химический состав, определены формы нахождения главных промышленных минералов и попутных ценных компонентов.
Актуальность и практическая значимость. В настоящее время при изучении руд основное внимание уделяется вопросам сокращения затрат и потерь при переработке руд, вопросам их комплексного использования. Совершенствование процесса переработки руд требует тесного взаимодействия между специалистами по минералогии и химиками- технологами, что представляет собой суть относительно нового направления в области минералогии - технологической минералогии. Исследования в этой сфере остаются востребованными для любого промышленного объекта, занимающегося добычей и переработкой руд. Технологическая минералогия относится к прикладным наукам, поэтому практическая значимость проводимых исследований очевидна.
Основные защищаемые положения.
1. Первичные сульфидные руды Степного полиметаллического месторождения с учетом макротекстур и структур представлены сплошной, вкрапленной и прожилковой разновидностями, среди которых с учетом минерального и химического состава выделяются полиметаллические, свинцово-цинковые, медно-колчеданные и колчеданно-полиметаллические разновидностями. Природные разновидности будут соответствовать сортам технологического типа сульфидных руд. Наибольшим распространением пользуются руды с тонкой и мелко-среднезернистой макроструктурой.
Развитие коррозионных, реликтовых, петельчатых, эмульсионных микроструктур позволяет относить руды к труднообогатимым.
2. Руды Степного месторождения относятся к медно-свинцово- цинковым (полиметаллическим) с простым минеральным составом (сфалерит, галенит, халькопирит и пирит). В рудах Степного месторождения попутными ценными компонентами являются Ag, Se, Cd. Носителем кадмия является сфалерит, в состав которого он входит изоморфно в количестве (до 0,57%), что обусловило переход его при обогащении в цинковый концентрат. Галенит является носителем серебра (до 6%) и селена (до 5.20%), которые будут переходить с ним в свинцовый концентрат. В составе медно-колчеданных руд впервые установлен борнит с постоянной изоморфной примесью серебра (до 0,95%) и кадмия (до 0,63%) одновременно, который, являясь второстепенным минералом руд при обогащении уходит в отвальные хвосты.
Апробация результатов исследования. Сафаров Я. С. Минералогия и геохимия природных разновидностей первичных сульфидных руд Степного полиметаллического месторождения (Рудный Алтай, Россия) // Материалы XVII Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Геология в развивающемся мире» - Пермь: ПГНИУ, 2024 г. В печати. Статья 7 страниц.
Реализация и личный вклад. Автором проведено макроскопическое изучение образцов руд Выполнено минераграфическое описание аншлифов. По результатам рентгеноспектрального микроанализа проведен расчет кристаллохимических формул минералов. Выявлены формы нахождения главных рудных и попутных ценных компонентов руд.
Благодарности. Автор благодарит всех, кто оказывал помощь и поддержку при выполнении работы, и в первую очередь своего научного руководителя Л.А. Зырянову за предоставленный фактический материал, и за ценные советы и участие в обсуждении полученных результатов.
Автор благодарит сотрудников ЦКП «АЦГПС», в лице Бестемьяновой К.В., за проведение аналитических работ, а также главного геолога Степного рудника ОАО «Сибирь-Полиметаллы» Ерзакову И.А. за предоставленные результаты по технологическому опробованию руд Степного месторождения.
Целью работы явилось выделение природных разновидностей первичных сульфидных руд Степного полиметаллического месторождения и выявление связи их минералого-геохимических характеристик с технологическими параметрами руд.
При выполнении работы решались следующие задачи:
1. Краткая характеристика с использованием литературных источников геологического строения Степного месторождения, расположенного в пределах Рубцовского рудного района Рудного Алтая.
2. Изучение макроминерального состава руд, природная типизация руд.
3. Минераграфическая характеристика руд для уточнения минерального состава и оценки их микроструктурных и микротекстурных характеристик.
4. Детальное изучение химического состава рудных минералов для уточнения форм нахождения промышленных металлов и попутных ценных компонентов руд.
5. Увязка полученных результатов минералого-геохимических исследований руд с результатами технологического опробования.
Объект исследования. Степное полиметаллическое месторождение, административно расположенное на территории Змеиногорского района Алтайского края Российский Федерация.
Предмет исследования. Первичные сульфидные руды Степного полиметаллического месторождения.
Методы исследования и оборудование. Для решения поставленных работ выполнен комплекс лабораторных исследований. Минераграфические исследования руд (13 аншлифов) проведены с использованием микроскопа Leica DM750P c фотоприставкой Leica MC120 HD. Растровая электронная микроскопия с рентгеноспектральным микроанализом рудных минералов (117 точек наблюдения) выполнены на электронном сканирующем микроскопе Tescan Vega II LMU, оборудованном энергодисперсионным спектрометром (с детектором Si(Li) Standart) INCA Energy 350 (аналитик К.В. Бестемьянова).
Новизна работы. Руды Степного месторождения рассмотрены с позиций технологической минералогии с использованием современного оборудования, проанализированы структурно-текстурные характеристики руд, детализирован их химический состав, определены формы нахождения главных промышленных минералов и попутных ценных компонентов.
Актуальность и практическая значимость. В настоящее время при изучении руд основное внимание уделяется вопросам сокращения затрат и потерь при переработке руд, вопросам их комплексного использования. Совершенствование процесса переработки руд требует тесного взаимодействия между специалистами по минералогии и химиками- технологами, что представляет собой суть относительно нового направления в области минералогии - технологической минералогии. Исследования в этой сфере остаются востребованными для любого промышленного объекта, занимающегося добычей и переработкой руд. Технологическая минералогия относится к прикладным наукам, поэтому практическая значимость проводимых исследований очевидна.
Основные защищаемые положения.
1. Первичные сульфидные руды Степного полиметаллического месторождения с учетом макротекстур и структур представлены сплошной, вкрапленной и прожилковой разновидностями, среди которых с учетом минерального и химического состава выделяются полиметаллические, свинцово-цинковые, медно-колчеданные и колчеданно-полиметаллические разновидностями. Природные разновидности будут соответствовать сортам технологического типа сульфидных руд. Наибольшим распространением пользуются руды с тонкой и мелко-среднезернистой макроструктурой.
Развитие коррозионных, реликтовых, петельчатых, эмульсионных микроструктур позволяет относить руды к труднообогатимым.
2. Руды Степного месторождения относятся к медно-свинцово- цинковым (полиметаллическим) с простым минеральным составом (сфалерит, галенит, халькопирит и пирит). В рудах Степного месторождения попутными ценными компонентами являются Ag, Se, Cd. Носителем кадмия является сфалерит, в состав которого он входит изоморфно в количестве (до 0,57%), что обусловило переход его при обогащении в цинковый концентрат. Галенит является носителем серебра (до 6%) и селена (до 5.20%), которые будут переходить с ним в свинцовый концентрат. В составе медно-колчеданных руд впервые установлен борнит с постоянной изоморфной примесью серебра (до 0,95%) и кадмия (до 0,63%) одновременно, который, являясь второстепенным минералом руд при обогащении уходит в отвальные хвосты.
Апробация результатов исследования. Сафаров Я. С. Минералогия и геохимия природных разновидностей первичных сульфидных руд Степного полиметаллического месторождения (Рудный Алтай, Россия) // Материалы XVII Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Геология в развивающемся мире» - Пермь: ПГНИУ, 2024 г. В печати. Статья 7 страниц.
Реализация и личный вклад. Автором проведено макроскопическое изучение образцов руд Выполнено минераграфическое описание аншлифов. По результатам рентгеноспектрального микроанализа проведен расчет кристаллохимических формул минералов. Выявлены формы нахождения главных рудных и попутных ценных компонентов руд.
Благодарности. Автор благодарит всех, кто оказывал помощь и поддержку при выполнении работы, и в первую очередь своего научного руководителя Л.А. Зырянову за предоставленный фактический материал, и за ценные советы и участие в обсуждении полученных результатов.
Автор благодарит сотрудников ЦКП «АЦГПС», в лице Бестемьяновой К.В., за проведение аналитических работ, а также главного геолога Степного рудника ОАО «Сибирь-Полиметаллы» Ерзакову И.А. за предоставленные результаты по технологическому опробованию руд Степного месторождения.
В ходе написания диссертационной работы изучены первичных сульфидных руды Степного полиметаллического месторождения.
В результате макро- и микроскопического изученность первичных сульфидных руд установлена, что руды Степного полиметаллического месторождения с учетом макротекстура и структура разделяется на природные разновидности: сплошная, вкрапленная и прожилковая, а также с учетом вариация минерального и химического состава, структурно-текстурных характеристик разделяются на: полиметаллическая, свинцово-цинковая, колчеданно-полиметаллическая и медно-колчеданная. Выделенные природные разновидности первичных сульфидных руд характеризуются тонкими микроструктурными взаимоотношением с образованием аллотриоморфной, (представлено в основном срастанием зерен галенита, сфалерита и халькопирита), гипидиоморфной микроструктура (типично для агрегатов с участием пирита), зернистой, и коррозионной, реликтовой, эмульсионной микротекстур, которые позволяют с позиций технологической минералогии относить их к труднообогатимым.
В рудах Степного месторождения попутными ценными компонентами являются Ag, Se, Cd. Носителем кадмия является сфалерит, в состав которого он входит изоморфно в количестве (до 0,57%), что обусловило переход его при обогащении в цинковый концентрат. Галенит является носителем серебра (до 6%) и селена (до 5,20%), которые будут переходить с ним в свинцовый концентрат, а также в составе медно-колчеданных руд впервые установлен борнит с постоянной изоморфной примесью серебра и кадмия одновременно.
Полученные результаты сравнение технологических опробовании с минералог-геохимическими характеристиками являются источником информации для технологов-обогатителей при корректировке схемы переработки руд Степного месторождения. Известно, что удовлетворительная эксплуатация месторождения возможна лишь тогда, когда получена детальная информация от минералогов о вещественном составе руд и их структурнотекстурных характеристиках. Сбор и информативность минералогической информации зависят от квалифицированности минералога и его умения рассматривать и оценивать минералогическую информацию с позиций технологической минералогии.
В результате макро- и микроскопического изученность первичных сульфидных руд установлена, что руды Степного полиметаллического месторождения с учетом макротекстура и структура разделяется на природные разновидности: сплошная, вкрапленная и прожилковая, а также с учетом вариация минерального и химического состава, структурно-текстурных характеристик разделяются на: полиметаллическая, свинцово-цинковая, колчеданно-полиметаллическая и медно-колчеданная. Выделенные природные разновидности первичных сульфидных руд характеризуются тонкими микроструктурными взаимоотношением с образованием аллотриоморфной, (представлено в основном срастанием зерен галенита, сфалерита и халькопирита), гипидиоморфной микроструктура (типично для агрегатов с участием пирита), зернистой, и коррозионной, реликтовой, эмульсионной микротекстур, которые позволяют с позиций технологической минералогии относить их к труднообогатимым.
В рудах Степного месторождения попутными ценными компонентами являются Ag, Se, Cd. Носителем кадмия является сфалерит, в состав которого он входит изоморфно в количестве (до 0,57%), что обусловило переход его при обогащении в цинковый концентрат. Галенит является носителем серебра (до 6%) и селена (до 5,20%), которые будут переходить с ним в свинцовый концентрат, а также в составе медно-колчеданных руд впервые установлен борнит с постоянной изоморфной примесью серебра и кадмия одновременно.
Полученные результаты сравнение технологических опробовании с минералог-геохимическими характеристиками являются источником информации для технологов-обогатителей при корректировке схемы переработки руд Степного месторождения. Известно, что удовлетворительная эксплуатация месторождения возможна лишь тогда, когда получена детальная информация от минералогов о вещественном составе руд и их структурнотекстурных характеристиках. Сбор и информативность минералогической информации зависят от квалифицированности минералога и его умения рассматривать и оценивать минералогическую информацию с позиций технологической минералогии.
