Цирконий

Цирконий входит в состав 30 минералов, но только два из них можно отнести к промышленным: циркон (силикат, 60 % циркония), бадделеит (диоксид, 74 %). Наибольшее количество циркония наблюдается в щелоч­ных породах (сиенитах) и пегматитах. Известно два основных типа промышленных месторождений - россыпные и коренные (пневматолито-гидротермальные). Среди россыпей важней­шими являются прибрежно-морские (современные и древние). Они разрабатываются при содержании циркона до 8-10 кг на 1 м³ породы.

Мировые разведанные запасы циркония составляют 48 млн. т. Среди развитых и развивающихся стран крупными запасами обладают Австралия, Индия, США (Флорида), Бразилия (циркониево-урановые месторождения плато Посус-ди-Калдас).

Ниобий и тантал. Эти два исключительно тугоплавких металла обычно находятся рядом в месторождениях, и у них часто одна область применения. Ниобий применяется и в хирургии. Из тантала и его сплавов изготавливают режущие инструменты, нержа­веющие части машин, волоски ламп накаливания, детали электронных ламп, фильеры для протяжки целлюлозных ни­тей, покрытия внутренних стенок реакторов, лабораторную посуду (вместо платиновой). Тантал применяется в хирургии для замены поврежденных суставов, костных тканей черепа и для скрепления сухожилий.

В природе известно около 120 минералов, содержащих ниобий и тантал, но только некоторые из них являются про­мышленными: ниобий добывается из колумбита (до 77% пентоксида ниобия, есть тантал), лопарита (11 % пентоксида ниобия), пирохрола (до 65% пентоксида ниобия и 5% танта­ла); тантал из танталита (до 84 % пентоксида тантала). Все эти минералы очень сложные оксиды.

Общие запасы пентоксида ниобия в 11 развитых и развивающихся странах, оцениваются в 15 млн. т, подтвержденные составляют треть от общих. Большая часть запасов размещена в Бразилии (около 13 млн. т общих и 4,8 млн. т подтвержденных). Главные запасы тантала размещены в Канаде (22 тыс. т), Бразилии (2 тыс. т), Австралии (21 тыс. т), Египте (около 19 тыс. т).

По объему мирового производства алюминий занимает второе место после железа. Еще недавно его назы­вали крылатым металлом. Он входит в состав почти всех пород, но промышленные скопления образуются нечасто. Основным источником алюминия служат бокситы (до 28-70% глино­зема), в состав которых входят минералы диаспор, бёмит (до 85 % глинозема), гидраргиллит (65,4% глинозема). На­звание диаспор происходит от греческого - рассыпаться (минерал растрескивается при нагревании); минерал бёмит назван в честь И. Бёма, немецкого геолога, впервые исследо­вавшего этот минерал методом рентгеновской дифракции.

Боксит - назван по месту первоначальной его находки у французской деревни Ле-Бо (в Провансе). Нефелин (алю­мосиликат) в переводе с греческого - облако (при взаимо­действии с азотной кислотой дает «облако» кремнезема). Иногда его еще называют масляный камень (или элеолит) - за характерный жирный блеск. Алунит (сульфат алюминия) вначале назывался алюминилитом (алюминиевым камнем), а затем название это сократилось до алюнита и превратилось в более удобное - алунит.

Среди многочисленных бокситовых месторождений в России наиболее известны Тихвинское (первое боксито­вое месторождение страны, открыто в 1916 г.; истощено), Красная Шапочка (Североуральск), Южно-Уральское, Аркалыкское (Тургай), Северо-Онежское. Важнейшими нефелиновыми месторождениями являются Тутек-Деонасу (долина р. Вахш), Тежсарское (у Еревана), Горячегорское (Красноярский край), Вишневогорское (на Урале), Ишимское (в Казахстане), Покрово-Киреевское (Приазовье) и другие. Среди алунитовых месторождений выделяются два – Загликское (Армения) и Босога (Ка­захстан).

Месторождения алюминиевого сырья известны в Югосла­вии (общие запасы до 0,2 млрд. т), Китае (около 0,2), Ру­мынии, Венгрии (до 0,2 млрд. т). Важнейшие рудоносные районы с высококачественными бокситами в Венгрии - горы Баконь, Вертеш и Виллань; в Румынии - район Бихорских гор, нефелины в Восточных Карпатах. Среди месторождений бокситов в Китае наибольшие в низовье р. Хуанхэ, алуни­тов - крупные у г. Ухань и г. Нанкина. Общие запасы бокситов составили 60 млрд. т (суммар­ные ресурсы - 76 млрд. т), подтвержденные запасы- 28 млрд. т. Большая доля общих запасов размещена в (млрд. т): в Гвинее (21), Бразилии (около 6), Австра­лии (5,5), Индии (3,5), Мали (2,2), Камеруне и Суринаме (по 2), на Ямайке. В каждой из этих стран выделяются по два-три уникальных месторождения.

Магний. Это один из самых распространенных элементов на Земле. Он есть везде и в больших количествах. Известно более 2 тыс. минералов, содержащих магний (а всего минералов чуть более трех тысяч). Много магния на суше и невероятно много его в воде океанов.

Из огромного количества минералов магния промышлен­ное значение имеют лишь немногие: магнезит (карбонат маг­ния, 28,8% магния), доломит (карбонат кальция и магния, 13,2%), карналлит (хлорид калия и магния, 8,8 %), бишофит (хлорид магния, 12%), брусит (оксид магния, 41,6%). Магний содержится в морской воде (в 1 м³ воды - 1 кг маг­ния) и рапе остаточных озер, отшнурованных от моря.

В СНГ разведано более 60 крупнейших месторождений доломита для металлургии. Известны месторождения калийно-магниевых солей. Большое количество магния содержится в соляных озерах, в Кара-Богаз-Голе, в Сиваше.

Большие запасы магнезитов сосредоточены в Китае (около 5 млрд. т), КНДР (2 млрд. т - крупное месторождение Намге или Пекам), Чехии и Югославии, в США (горный округ Стивене в среднем течении р. Колумбии и месторожде­ние Гавернур на севере оз. Онтарио), в Канаде (на севере оз. Онтарио), в Австралии, Греции, Индии.

Медь. Из 240 медистых минералов многие имеют промышлен­ное значение: самородная медь (100% меди), халькопирит, или медный колчедан (сульфид меди и железа, 34-35 % ме­ди), ковеллин (сульфид, 66,4%), борнит (сульфид меди и же­леза, 55-69 %), халькозин (медный блеск (сульфид, 80%)), куприт (оксид, 89%), малахит (карбонат, 57%), азу­рит (карбонат, 56-69 %), хризоколла (силикат, 36%), блек­лые руды (48-57 %).

Промышленное значение имеют медистые песчаники, меднопорфировые руды, колчеданные месторождения. Реже встречаются месторождения сульфидных медно-никелевых руд, жильные гидротермальные месторождения, медные руды, генетически связанные с карбонатитами.

Первое круп­ное месторождение, Коунрадское, открыто в Северном При­балхашье в 1928 г. Затем были обнаружены месторождения в Казахстане (Джезказганское месторождение медистых пес­чаников, Коксайское, Лениногорское), на Урале (медно-колчеданные - Блявинское, Сибаевское, Дегтярское, Гайское), в Узбекистане (медно-порфировое Алмалыкское), в Краснояр­ском крае (медно-никелевые комплексные, связанные с уль­траосновными интрузиями - Норильское и Талнахское), в За­кавказье (гидротермальное Кафанское), в Забайкалье (Удоканское месторождение медистых песчаников) и другие.

Крупными ресурсами меди обладают Польша (медноруд­ный район Глогув - Болеславец - Любин), Югославия (Бор с запасами в 1,8 млн. т и Майданпек - 1,5 млн. т), Болгария (Медет и др.), Румыния, Германия, Словакия, Албания, Куба, КНДР и Китай.

Медь известна в более чем 70 странах. Общие запасы ее здесь превышают 0,8 млрд. т (общие ресурсы 1,4 млрд. т), в том числе подтвержденные 0,48 млрд. т. Примерно пять шестых общих запасов заключено в месторождениях девяти стран (в млрд. т): Чили (0,24), США и Замбии (по 0,4), Канады, Заира, Австралии, Перу, Панамы, Мексики. В Чили известно более 450 месторождений, но 90% запа­сов сосредоточено в четырех уникальных: Чукикамата, Эль-Теньенте (или Браден), Эль-Эбра, Эскондида. Чукикамата - один из крупных в мире медных рудников, разрабатываемый открытым способом.

В странах Западной Европы широкой известностью поль­зуются месторождения Рио-Тинто, расположенные на юге Ис­пании у г. Севильи, Корнуэлл в Великобритании - у ю-з оконечности п-ва Корнуолл. Крупное месторожде­ние известно в Финляндии (Оуто-Кумпу).

Свинец и цинк. тяжелые металлы (плотность их соот­ветственно 11,34 и 7,13 г/см³). Обычно в природе цинк и свинец встречаются вместе, образуя комплексные свинцово-цинковые полиметаллические руды. Кроме них в состав этих руд часто входят серебро, медь, кадмий, золото, олово, кобальт, висмут, сурьма, молиб­ден, барий, ванадий, индий и другие элементы. Известно бо­лее 150 свинцовых и 58 цинковых минералов. Главнейшими рудными минералами являются в производстве свинца - галенит, или свинцовый блеск (сульфид, содержит до 86 % свинца), церрусит (карбонат, 77%), англезит (сульфат, 68%); цинка - сфалерит, или цинковая обманка (сульфид, 67%), смитсонит (карбонат, 52%), цинкит, или красная цинковая руда (оксид, 80%).

Свинцовый промысел возник в России еще в XVII - на­чале XVIII вв., с 1698 г. добывается свинец на Нерчинских рудниках в Забайкалье, с 1726 г.- на Алтае. Сейчас разра­батываются месторождения на Рудном Алтае - Золотушинское, Березовское, Зыряновское, Белоусовское.

Большие запасы свинца и цинка имеются в Польше, Юго­славии, Германии, Словакии, Венгрии, Болгарии Алба­нии, КНДР и Китае.

Общие запасы свинца, выявленные в 49 развитых и развивающихся странах, составляют 145 млн. т, в том числе подтвержденные 86 млн. т, Почти две трети общих запасов размещено в трех странах (млн. т): США (40), Канаде (24) и Австралии (16).

Общие запасы цинка в 52 развитых и развивающихся странах - 296 млн. т, подтвержденные - 171 млн.т, более половины общих запасов располагается в Канаде (56 млн. т), США (53 млн. т) и Австралии (28 млн.т). Кроме того крупные запасы свинца и цинка имеются в ЮАР, Бразилии, Испании, Иране; свинца - в Марокко; цинка - в Индии, Перу, Заире, Ирландии.

В США находятся уникальные месторождения свинца и цинка - Вибурнум Бьюик, на Аляске Рэд Дог. Всего в США насчитывается до 500 месторождений, но основную добычу дают 20-25 крупных горнодобывающих предприятий. В Канаде основные запасы размещены в уникальных месторождениях Салливан (Скалистые горы, в верховьях р. Колумбии, запасы суммы металлов более 4 млн. т, в том числе серебра 1,4 тыс. т, разрабатывается с 1900 г.), Пайн-Пойнт и др.

В Австралии имеется пять уникальных месторождений полиметаллов - Брокен-Хилл, Маунт-Айза и др. В Мексике основными полиметаллическими месторождениями являются уникальные Сайта Барбара, Сан-Мартин. Крупнейшие место­рождения имеются в Перу (Серро-де-Паско), в ЮАР (Гамсберг), Ирландии.

Олово. Из известных 17 минералов олова только 2 имеют про­мышленное значение: касситерит (диоксид олова, содержит 78% металла) и станнин (сульфид меди, железа и олова, содержит 27% олова). Греческое слово «касситерос» и ла­тинское «станнум» означают одно и то же - олово.

Месторождения олова делятся на коренные и россыпные. Минимальное промышленное содержание олова в коренных месторождениях - 0,1%. Россыпные месторождения обычно образуются вблизи коренных (минералы олова не выносят длительной транспортировки), на расстоянии от них в 1-6 км. В коренных месторождениях минералы олова обра­зуют зернистые, радиально-лучистые или, реже, натечные агрегаты медово-желтого или красновато-коричневого цвета.

Среди многочисленных рудных районов и место­р-ний выделяются в Восточном Забайкалье - Шерлова Гора; в Хабаровском крае - Комсомольский оловорудный район (Солнечное, Фестивальное и др.), в Приморье - Фурмановский и Кавалеровский (мест-ние Арсеньевское) оловорудные районы, в Якутии - Депутатское и Эге-Хайя.

Значительными ресурсами олова располагает Вьетнам (Тинькуке). Имеются месторож­дения олова в Монголии, Чехии и Германии. В Китае в районе Гэцзю и других насчитывается более 200 месторожде­ний, половина из которых эксплуатируется.

Общие запасы олова, учтенные в недрах 28 раз­витых и развивающихся стран, составляют 7,3 млн. т (из них в россыпях 4,5 млн. т), подтвержденные запасы - 4 и 2,5 млн. т, а выявленные ресурсы олова на кон­тинентах в этих странах составляют 23 млн. т. Большая часть общих запасов размещена в странах Юго-Восточной Азии (млн. т): в Индонезии (1,5), Малайзии (1,2), Таиланде (1). Крупные запасы олова имеются в Боливии и Бразилии, а так­же в Великобритании, Австралии, Намибии, Канаде.

Висмут. Из 50 минералов висмута промышленное значение имеют лишь висмутин, или бисмутин, висмутовый блеск (сульфид), самородный висмут и бисмит, или висмутовая охра (оксид).

Известны комплексные месторождения, в которых важное значение имеет висмут. Это месторождения Средней Азии, Армении, бассейна р. Алдан, Забайкалья и др. Место­рождения висмута есть в КНДР и Китая.

Общие запасы висмута в развитых и развивающихся странах составляют около 130 тыс. т, из них (тыс. т): в Японии - более 40, США - около 30, Австра­лии - до 20, Боливии (Таена) - 15, Мексике (Тинтин) - более 10, Перу (Серро-де-Паско) - около 10, Канаде (Боль­шое Медвежье озеро) - 2,5.

Ртуть. Большая часть запасов ртути размещена в собственно ртутных месторождениях, но иногда она является компонен­том ртутно-сурьмяных, ртутно-мышьяковистых и ртутьсодержащих золотых и полиметаллических комплексных место­рождений. Все промышленные месторождения относятся к низкотемпературным гидротермальным. Ртутные минералы обычно отлагаются в пустотах, кавернах и порах горных пород. Минимальное промышленное содержание ртути в раз­рабатываемых месторождениях 0,1 %, а иногда (например, в США) и 0,05 %.

Месторождения: Никитовское на Украине (Донбасс), в Средней Азии (Хайдаркан, или «Великий руд­ник», в Фергане), на Алтае, в Туве, на Камчатке, в Хабаров­ском крае и Магаданской области (Западно-Полянское, Пла­менное), в Западной Сибири (Белоосиповское), на Северном Кавказе (Белокаменное, Перевальное). В Закарпатье открыто ртутное месторождение Боркут, где происхождение киновари связано с молодым вулканизмом.

В Югославии на побережье Адриатического моря разме­щается крупное месторождение ртути Идрия, эксплуатировавшееся уже более 500 лет (сейчас временно законсерви­ровано). Ртутные месторождения известны в Китае (Ваньшань, Фынхуан, Синьи-Синьжэнь, Даньчжай и др.).

Запасы ртути известны в 9 раз­витых и развивающихся странах; они составляют 140-200 тыс. т (а выявленные ресурсы 600 тыс. т). Значительная часть запасов сосредоточена (тыс. т): в Испании (85), Алжире (17), Италии, Турции (по 12). В месторождении Альмаден (Испания) за 2000 лет уже добыто более 300 тыс. т металла. В Италии имеется очень богатое месторождение Монте-Амиата; в США в районе Сан-Франциско на побережье Тихого океана располагаются ме­сторождения Нью-Альмаден, Нью-Идрия, Макдермит и др.; в Канаде - Пинчи-Лейк; в Мексике - Гуитцуко; в Перу - Хуанкавелика; в Турции - Карабурун и др.; в Алжире- Исмаил, Гениша, Фендек и др.

Сурьма. Из 75 сурьмяных минералов промышленное значение имеет только антимонит (сульфид, 71% металла), именуемый иногда стибнитом, или сурьмяным блеском. Для получения сурьмы используются иногда и блеклые руды - тетраэдрит. Происхождение месторождений связано с деятельностью низкотемпературных гидротермальных растворов. Известны собственно сурьмяные и ртутно-сурьмяные месторождения. Минимальное промышленное содержание металла в руде 1,2- 1,5%.

В СНГ основные месторождения сурьмы размещены на территории Киргизии, Таджикистана, Восточной Сибири.

Крупные запасы сурьмы сосредоточены в Китае и состав­ляют 2,5 млн. т, из них около девяти десятых находится в про­винции Хунань в уникальном месторождении Сигуаньшань. Месторождения сурьмы известны в Югославии (Крупань, Сто­лице), Чехо-Словакии (в Татрах и Малых Карпатах).

Общие запасы сурьмы в недрах 22 развитых и развивающихся стран составляют 2 млн. т (выявленные ресурсы 2,5 млн. т), в том числе под­твержденные запасы 1,7 млн. т. При этом две трети общих запасов размещаются в Боливии, ЮАР и Таиланде, Мексике, США, Малайзии, Турции и Италии. Месторождения Боливии сосредоточены в высокогорной части Кордильер, в ЮАР ос­новные месторождения размещены в рудном районе Мерчисон (северо-восток Трансвааля).

Бериллий. Основным минералом, из которого получают этот металл, является берилл.

Месторождения берилла и других бериллиевых минералов приурочены к пегматитовым и гидротермальным жилам. Шестигранные кристаллы берилла в пегматитовых жилах обычно имеют до 5 см в поперечнике и до 10-15 см в длину. Но ветре Общие запасы бериллия в недрах 14 стран оцениваются в 1 млн. т оксида бериллия, причем две трети их размещено в Бразилии (около 0,4 млн. т) и Индии (0,2 млн. т). Выявленные ресурсы этих стран превышают 3 млн. т. Во всех странах (за исключением США) рудный минерал - берилл. Крупнейшие бериллиевые месторож­дения - пегматитовые поля; размещены они в Бразилии, Зим­бабве (литиево-бериллиевое месторождение Бикита); в США (Спер-Маунтин); в Канаде (Тор-Лейк), Австралии (Брокман).

Литий. редкий элемент, его в земной коре в 800 раз мень­ше, чем других щелочных металлов (калия, натрия). Промышленные запасы лития содержат пегматитовые те­ла, грейзены, рапы содовых и галитовых озер. Мировые под­твержденные запасы оксида лития, по данным 1986 г. превы­шают 9 млн. т. Общие его запасы в недрах и минерализован­ных водах 17-ти стран оценивались почти в 30 млн. т в том числе подтвержденные 7,5 млн. т Большая часть общих запасов (млн. т) размещена: в Боли­вии - (12), Чили - 9, США - 1,,7, Арген­тине - 1,4, Канаде и Австралии - по 1. В рассолах Мертвого моря (Израиль, Иордания) растворено до 6 млн. т оксида лития (при его со­держании в воде 0,018 г/л).