Неметаллические полезные ископаемые 1 2 3 4 Агрохимическое

Неметаллические полезные ископаемые 1. 2. 3. 4. Агрохимическое сырье (S. P, K, Cl, B, F, Na, Mg) Горные породы, из которых извлекают указанные химические элементы и их соединения, то-есть это самородная сера, соли, апатиты, фосфориты и др. Индустриальное (техническое) сырье Минералы, обладающие ценными промышленными свойствами: графит, асбест, слюда, тальк, флюорит, барит, цеолиты и др. Пьезооптическое и камнесамоцветное сырье Кристаллы и их агрегаты: пьезокварц, оптический флюорит, исландский шпат и др; драгоценные и поделочные камни. Горные породы как естественные стройматериалы и как сырье для их производства: пески, глины, граниты, базальты, известняки, доломиты, опоки, шунгиты, кварциты, амфиболиты и др. осадочные, магматические и метаморфические породы.

Асбест Термин «асбест» объединяет различные по своему составу и свойствам минералы: хризотил, крокидолит, амозит, антофиллит, иногда тремолит, актинолит, режикит (близок магнезиорибекиту и магнезиоарфведсониту), родусит (разновидность магнезиорибекита) и др. , обладающие способно- стью разделяться на тонкие волокна. Последние отличаются весьма высокой прочностью, эластичностью и прядильными свойствами, термостойкостью, низкой электропроводностью, кислото- и щелочестойкостью. По своей атомной структуре хризотил принадлежит к минеральной группе серпентина, а все остальные – к группе амфиболов.

Применение асбеста • В промышленности используется волокно длиной более 0, 5 мм высокой и пониженной прочности. Оно широко применяется в различных областях промышленности как в чистом виде, так и в соединении с другими материалами (цементом, тканями, картоном и др. ). Номенклатура асбестовых изделий насчитывает свыше 3000 наименований. • Основное количество хризотил-асбеста идет на производство всевозможных асбоцементных (трубы, кровельная плитка, шифер), асбестобитумных и асбестосмоляных изделий, как заполнителя при производстве асфальта и бетона, изготовление различных фрикционных прокладок, дисков сцепления, трансмиссионных и приводных ремней, всевозможных картонно-бумажных изделий. Хризотил-асбест, не содержащий железа, является электроизолятором и используется в промышленности. Лучшие длинноволокнистые сорта хризотил-асбеста применяются в текстильной промышленности. Наиболее качественное волокно идет на изготовление фильтров. Низкосортный коротковолокнистый асбест используется в черной металлургии как связующий материал при производстве железорудных окатышей. • Крокидолит и амозит широко используются в химической промышленности для производства различных кислото- и щелочестойких изделий. Их длинноволокнистые сорта являются текстильным сырьем. Крокидолит – хороший фильтрующий материал для очистки воздуха от радиоактивной пыли. Он также весьма эффективен в производстве асбоцементных труб, выдерживающих высокое давление. Амозит находит широкое применение в производстве изоляционных материалов. Основные области потребления антофиллит-асбеста – изготовление кислотостойких фильтров, прокладок и пластмасс.

Главнейшие геолого-промышленные типы месторождений асбеста 1. Линзо- и трубообразные залежи и жилы с хризотиловой минерализацией в серпентинизированных альпинотипных и стратиформных ультрабазитах (Баженовский подтип: Баженовское, Киембаевское, Джетыгаринское, Молодежное, Актовракское, Саянское; Лабинский подтип: Лабинское, Нью-Амиантус в ЮАР; Карачаевский подтип: Карачаевское, Ешкеульмесское, Буйнакское, Ист-Броутон в Канаде). 2. Пластовые и жилообразные зоны серпентинизации с хризотиловой минерализацией в метаморфизованных магнезиальных карбонатных толщах (Аспогашский или Аризонский тип: Аспогашское, Вангырское, месторождения штата Аризоны в США, месторождения КНР, КНДР, ЮАР). 3. Пластовые жилы с крокидолитом и амозитом в породах типа железистых кварцитов и яшм близ контактов с доломитами (местороорждения в Трансваале и Капской провинции ЮАР, месторождения Зап. Австралии). 4. Гнездо-, жило- и штокообразные тела с антофиллит-асбестовой минерализацией в метаморфизованных ультрабазитах амфиболито-гнейсовых куполов (Сысертское, Бугетысайское, месторождения Финляндии, США, Египта, Сьерра-Леоне и др. )

Типы жилкования хризотил-асбеста (текстуры) а - простая отороченная жила, в центре жилы видна просечка; б - сложная отороченная жила; в - руда типа мелкой сетки; г - руда мелкопрожильная. 1 - гарцбургит, 2 - серпентинит, 3 - жилки хризотил-асбеста.

Геологическая карта и разрез Молодежного гипербазитового массива (по К. Г. Башта) 1 - келянская толща (сланцы хлорит-серициткварцевые, эпидот-альбит-хлоритовые, кварц-карбонатные, реже рассланцованные эффузивы); 2 - серпентинизированные гарцбургиты и серпентиниты с асбестоносностью типа бедных отороченных жил (ядро); 3 - серпентинизированные гарцбургиты и серпентиниты с асбестоносностью типа простых отороченных жил; 4 - серпентиниты и серпентинизированные гарцбургиты с асбестоносностью типа крупной сетки; 5 - серпентиниты с асбестоносностью типа мелкой сетки; 6 - серпентиниты периферийной зоны с асбестоносностью типа мелкой сетки; 7 - серпентиниты с асбестоносностью типа ориентированных просечек; 8 - серпентиниты смешанной зоны с асбестоносностью типа ориентированных и сетчатых просечек; 9 - серпентиниты с асбестоносностью типа сетчатых просечек; 10 - голубовато-серые груборассланцованные серпентиниты; 11 - серовато-зеленые груборассланцованные карбонатизированные серпентиниты; 12 темно-зеленые интенсивно рассланцованные карбонатизированные и серпофитизированные серпентиниты; 13 - дайки гранит-порфиров Качойского интрузивного комплекса.

Схематический разрез Аризонского месторождения хризотиласбеста (по Б. Я. Меренкову и М. В. Муратову) 1 - песчаник; 2 - известняк; 3 - диабаз; 4 - серпентинит (с асбестом). Вдоль южного обрамления плато Колорадо штата Аризона (CIIIA) локализованы многочисленные небольшие месторождения маложелезистого хризотил-асбеста. Геологически эти месторождения связаны с докембрийской формацией Мескальских доломитизированных известняков в участках ее осложнения интрузией диабазовых силлов. В составе известняков - обильные стяжения и нодули кремней. Рудные тела представляют собой субгоризонтальные залежи асбестоносных серпентинитов мощностью 20 -65 см в приконтактовых частях доломитизированных известняков с диабазовыми силлами (рис. ). Иногда несколько таких тел сближены, образуя единую зону мощностью в несколько м. В плане такие зоны имеют эллиптическую форму размером в десятки-первые сотни метров в поперечнике. Тела серпентинитов содержат серию параллельных жилок и прожилков поперечно-волокнистого хризотил-сбеста, отстоящих друг от друга на 3 -15 см. Протяженность таких жилок может достигать нескольких метров, а их мощность – нескольких см

Поля развития амфибол-асбестов в ЮАР (по П. В. Харбену и Р. Л. Бейтсу с упрощениями) Основные запасы амозита сосредоточены в Трансваале - в пределах обширного рудного поля, представляющего дугообразную, вытянутую на 100 км полосу, окаймляющую северо -восточное окончание Бушвелдского магматического комплекса. Основные запасы крокидолита находятся в Капской провинции; они связаны с вытянутой на 400 км и шириной 45 км субмеридиональной полосой пород той же Трансваальской супергруппы докембрия от Приска (р. Оранжевая) на юге через Грикватаун и Кураман до границы с Ботсваной на севере

Схематический геологический разрез месторождения амфибол-асбеста в Южной Африке (по Б. Я. Меренкову, М. В. Муратову). 1 – метаморфические сланцы; 2 – кварцит; 3 – конгломерат; 4 – доломит; 5 – железистый кварцит; 6 – диабаз (пластовые залежи); 7 – главная доломитовая серия; А – главный асбестоносный горизонт

Геологическая схема Бугетысайского месторождения антофиллит-асбеста и геологический разрез по залежи 1 (по А. Я. Хмара и Г. И. Бурд) К карте: 1 - кандыкаринская свита: гранито- и аплито-гнейсы с прослоями амфиболовых гнейсов и линзами кварцитов, биотитовых и гранатодвуслюдяных гнейсов; 2 - борлинская свита: гранато-слюдяные гнейсы, кварциты и амфиболиты; 3 - тела асбестоносных ультрабазитов и их номера; 4 - тела слабо асбестизированных ультрабазитов; 5 - ось Бугетысайской антиклинали; 6 - элементы залегания. К разрезу: 1 - тальк-антофиллиткарбонатные породы с реликтами серпентинита; 2 - те же породы без серпентинита; 3 - асбестоносные талькантофиллитовые и антофиллиттальковые породы; 4 - те же породы, выветрелые и дезинтегрированные; 5 - границы между минеральными зонами; 6 - графитистые кварциты; 7 - биотитовые гнейсы; 8 - мусковитовые гнейсы; 9 - двуслюдяные гнейсы; 10 - тальк-вермикулитовая оторочка; 11 - пегматит.

Слюда Слюды представляют группу сложных алюмосиликатов щелочных и щелочноземельных металлов, обладающих рядом специфических особенностей. Все они кристаллизуются в моноклинной сингонии, обладают совершенной спайностью по пинакоиду 001 , что позволяет расщеплять их на тончайшие гибкие эластичные пластинки; их окраска варьирует от бесцветной до зеленовато-коричневой, почти черной, плотность 2, 7 -3, 1 г/см 3; твердость 2 -3. Несмотря на широкое распространение в природе различных слюд, в том числе биотита (магнезиально-железистая слюда), лепидолита, циннвальдита (литиевые слюды) и других, наибольшее промышленное значение имеют мусковит (калиево-алюминиевая слюда) и флогопит (калиево-магнезиальная слюда). Помимо собственно слюд (мусковита и флогопита) большое промышленное значение имеет гидрослюда – вермикулит

Промышленное использование слюд Основными потребителями листовой слюды являются электропромышленность, радио- и телетехника, электроника и др. (85 -90%). Это всевозможные электро- и теплоизолирующие прокладки в различных электронных приборах, крепежные детали, диэлектрические основы телевизионных трубок, вакуумных и полупроводниковых приборов, элементы в электростатических запоминающих устройствах ЭВМ и пр. В меньшем количестве (около 10%) она используется в качестве вставок в окна плавильных печей, бытовых приборов, в очках. Тонкие листочки щипаной слюды склеиваются между собой с помощью изолирующего клея и используются как более дешевый изолятор (так называемые миканиты: микафолии, микаленты, микалексы, слюдопласты). Товарный скрап, дробленая, молотая слюда и чешуйки применяются для производства слюдинита и слюдопласта как заменителей миканитов, а также для изготовления огнестойких материалов, точильных камней, красок, смазок, в производстве обоев, цемента, пластмасс, рубероида и кабелей, как наполнитель в резине, в качестве инертных наполнителей буровых и цементных растворов и др. Вспученный вермикулит широко используется в строительстве как наполнитель звуко- и теплоизоляционных штукатурок и легких бетонов. Его фильтрующие и сорбционные свойства находят применение для очистки промышленных вод и улавливания газов. В измельченном виде вспученный вермикулит является хорошим наполнителем кислотостойких масс, огнеупорного картона и бумаги, пластмасс, резины, красок и лаков, удобрений и ядохимикатов. Он добавляется в почву для улучшения ее структуры и аэрационных свойств.

Мамский слюдоносный район Полоса докембрийских гнейсов и кристаллических сланцев ~ 20 км Шириной и до 150 км длиной на севере Иркутской обасти. Многочисленные тела мусковитоносных пегматитов, даек гранит-аплитов и аплитов. Плагиоклазовые (ранние) и плагиоклаз-микроклиновые (более поздние) пегматиты. Это – жилы, линзы штоки, неправильные тела до сотен М в длину. Минеральный состав: плагиоклаз (олигоклаз, андезин), мкроклин-пер. Тит, кварц, биотит, мусковит. Распределение мусковита крайне неравномерное. Мусковит – KAl 2(Si 3 Al)O 10(OH, F)2

Схема геологического строения пегматитовой жилы 7 месторождения Луговка (по А. Г. Бушуеву и О. В. Казадаевой) 1 — пегматит мелкозернистый гранитовидный; 2 — пегматит крупнозернистый; 3 — блоковый плагиоклаз; 4 — пегматит графической структуры; 5 — блоковый микроклин; 6 — кварцевое ядро; 7 — известково-силикатные кристаллические породы (скарноиды); 8 — биотитовые гнейсы; 9 — контакты пегматитового тела; 10 — границы минеральных зон.

Районы распространения слюдоносных пегматитов Индии (по Р. Бейтсу) Индия является лидирующей страной в мире по добыче листовой слюды (мусковита). Она дает большую часть этого сырья, поступающего на мировой рынок. Месторождения мусковита сосредоточены в трех главнейших рудных районах: Бихар (около 60% национальной добычи), Андхра-Прадеш (около 25%) и Раджастан (более 12%). За исключением небольшого количества флогопита, добываемого в районе Андхра-Прадеш, здесь получают исключительно мусковит, который по цвету разделяют на рубиновую и зеленую разновидности. Первая предпочтительнее для использования в электротехнической промышленности, вторая – в оптической. Геологическая позиция месторождений в указанных районах идентична: все они представляют собой пегматитовые тела, ассоциирующие с гранитами, прорывающими Архейские гнейсы и кристаллические сланцы Индийского щита

Геологическая карта Ковдорского массива Месторождения (цифры в кружках): 1 – апатит-магнетитовое; 2 – вермикулитфлогопитовое; 3 – апатит-штаффелитовое; 4 – бадделеит-апатитмагнетитовое; 5 – рудных оливинитов Условные обозначения: 1 – гнейсы, амфиболиты и мигматиты; 2 – фениты; 3, 4 – оливиниты; 5 – пироксениты 6 – нефелин-пироксеновые и др. породы; 7, 8 – турьяиты, пироксен-мелилитовые и др. породы; 9 -16 – монтичеллитовые, форстеритовые и многие др. породы и руды

Ковдорское месторождение флогопита и вермикулита Промышленная зона флогопит-диопсид-оливиновых пород с крупнокристаллической слюдой огибает с севера оливинитовое ядро в виде подковы длиной 8 -10 км и мощностью до 1 км. В составе пород этой зоны флогопит, оливин и диопсид, составляющие до 95%, находятся в разных соотношениях. Флогопитовые рудные тела в этой зоне имеют линзовидную и жилообразную формы; самое крупное из них – Главная залежь – пологопадающая на северо-запад слепая линза мощностью 10 -100 м, прослеживающаяся на несколько сотен м. Центральная часть Главной залежи мощностью до 20 м сложена пегматоидными и гигантозернистыми флогопит-оливиновыми породами, а ее краевые (периферические) части мощностью 5 -20 м - пегматоидными флогопит-диопсидовыми либо мономинеральными флогопитовыми и диопсидовыми образованиями. Флогопит в рудах распределен неравномерно: он образует практически мономинеральные гнезда, крупные кристаллы, карманы размером до 10 -20 м. Промышленный флогопит – темно-зеленый, железистый в виде толстотаблитчатых кристаллов нередко мозаичного строения, с обилием пятен, закрытых участков расслоения, волокнистостью и трещиноватостью, мелкими включениями апатита, кальцита, диопсида и магнетита. Наиболее крупные кристаллы могут достигать размеров в несколько метров. Промышленная вермикулитовая залежь месторождения связана с линейноплощадной корой выветривания флогопит-диопсид-оливиновых пород (флогопитовый комплекс) и в меньшей степени флогопитсодержащих оливинитов. Максимальная мощность коры (свыше 100 м) устанавливается в центральной части массива, вдоль пересекающего разлома. В разрезе коры выделяются три зоны (сверху вниз): сунгулит-гидрохлоритовая, вермикулитовая и гидрофлогопитовая; ниже следует зона дезинтеграции флогопит-диопсид-оливиновых пород. Содержание вермикулита варьирует от 5 до 30%. Руды с содержанием вермикулита более 20% считаются богатыми при условии, что свыше 70% вермикулитовых чешуек имеют размер более 0, 5 мм. Вермикулитовые и гидрофлогопитовые руды обогащаются хорошо с получением вермикулитового концентрата 90 -98%.

Геологический разрез через Главную флогопитовую залежь Ковдорского месторождения (по Б. В. Афанасьеву и Б. И. Сулимову) 1 - четвертичные отложения; 2 - кора выветривания слюдоносных пород (зоны: а - вермикулитовая, б - гидрофлогопитовая); 3 - дайки полевошпатовых ийолитов; 4 - оливиновые породы с флогопитом, гигантозернистые; 5 - флогопит-оливиновые породы, гигантозернистые; 6 - флогопит-диопсидовые породы, гигантозернистые с оливином; 7 - флогопит-диопсид-оливиновые породы мелко-и среднезернистые; 8 - флогопит-диопсид-оливиновые породы крупнозернистые; 9 - флогопитизированные и диопсидизированные оливиниты; 10 - мелилитовые породы; 11 - гранатовые скарны.

Группировка месторождений некоторых неметаллических полезных ископаемых по разведанным запасам, принятая в России Вид сырья Месторождения весьма крупные средние мелкие более 100 -50 50 -10 10 -1 более 200 -50 до 50 1 -0, 5 -0, 1 до 0, 1 Хризотил-асбест, млн т волокна более 5 5 -0, 5 до 0, 5 Антофиллит-асбест, тыс т волокна более 50 50 -5 до 5 25 -5 5 -1 до 1 более 10 10 -1 до 1 2 -0, 5 -0, 1 до 0, 1 более 2 2 -0, 5 до 0, 5 20 -10 10 -1 до 1 более 100 -10 до 10 100 -25 25 -10 до 10 более 5 5 -0, 2 до 0, 2 более 20 20 -10 до 10 50 -30 30 -10 до 10 Песок строительный, млн м 3 более 15 15 -10 до 10 Строительный камень, млн м 3 более 30 30 -15 до 15 Апатиты, млн т (P 2 O 5) Фосфориты, млн т (Р 205) Калийные соли, млрд т (К 2 О) Слюда, тыс т сырец более 1 более 25 Графит, млн т Плавиковый шпат, млн т более 2 Барит, млн т (собственно баритовые руды) Барит, млн т (комплексные руды) более 20 Цеолиты, млн т Алмазы, млн карат: (коренные месторождения) более 100 (россыпи) Бентонитовые глины, млн т Каолины, млн т более 50

Спасибо за внимание!