Неметаллические полезные ископаемые. Месторождения алмазов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Неметаллические полезные ископаемые. Месторождения алмазов



Общие сведения

К неметаллическим полезным ископаемым относятся минералы и горные породы, из которых не извлекают в качестве главного компонента металлы и которые не являются энергетическим сырьём.

Термины неметаллическое и нерудное полезное ископаемое рассматриваются как синонимы, но такие выдающиеся геологи, как А. Е. Ферсман и П. М. Татаринов, отдавали предпочтение первому из них как более точно отражающему сущность предмета. В последние годы по отношению к отдельным видам неметаллических полезных ископаемых все чаще стал использоваться термин руда. Выделяют апатитовые, фосфоритовые, серные, асбестовые, графитовые, баритовые, калийные и многие другие руды. В то же время к таким неметаллическим полезным ископаемым, как гранит, пески, глины, каменная соль и другие, этот термин не применяется. Можно называть рудами те неметаллические полезные ископаемые, которые представлены минералами и минеральными агрегатами, образующими вкрапленники, прожилки, жилы, пластообразные и неправильные залежи, их извлекаются из вмещающих пород либо избирательной отработкой, либо с применением методов обогащения.

В настоящее время насчитывается свыше 130 видов неметаллических полезных ископаемых, используемых в естественном или переработанном виде.

Одной из наиболее характерных черт неметаллических полезных ископаемых является наличие определённых физических, химических и технических свойств, которые влияют не только на технологию переработки, но и на качество конечных промышленных изделий. Многообразие состава и свойств неметаллического полезного ископаемого может играть главную роль в использовании его в том или ином производстве; оно приводит к исключительной специализации данного сырья и к выработке очень точных и строгих стандартов, технических условий, кондиций и сортификации, применяемых лишь для узких и строго определённых производств. Сортификация неметаллических полезных ископаемых по их различным физическим и механическим свойствам предопределяет сложность геолого-экономичекой оценки их месторождений. Кроме определения запасов полезного ископаемого, его содержания, горнотехнических условий необходимо знать требования соответствующих отраслей промышленности к данному сырью. Например, применение хризотил-асбеста в текстильной, картонно-шиферной или асбоцементной промышленности зависит от длины волокна, прочности его на разрыв, эластичности (гибкости); слюды в электротехнике -- от величины пластин-кристаллов, диэлектрической проницаемости, термической стойкости и отсутствия дефектов.

Многие неметаллические полезные ископаемые могут применяться в различных отраслях производства, которые используют те или иные их свойства. Например, флюорит является важным сырьем для металлургического, химического, стекольного, ювелирного и оптического производства; тальк применяют в огнеупорной, бумажной, резиновой, кабельной, строительной и фармацевтической отраслях производства, серу -- в химической, резиновой, бумажной, пищевой отраслях и в сельском хозяйстве.

Важная особенность неметаллического сырья - его взаимозаменяемость, в силу тождественности тех или иных свойств для одной и той же цели используются различные виды сырья. Так, в качестве электроизоляторов могут применяться не только слюды, но и мрамор, асбест, тальковый камень; в качестве смазочных веществ наряду с графитом могут применяться тальк и слюдяной порошок.



Промышленная классификация

Промышленная классификация неметаллических полезных ископаемых, предложенная П.М.Татариновым, основывается на их свойствах и главных направлениях применения в промышленности. По этим признакам выделены три группы неметаллических полезных ископаемых.

1. Индустриальное сырье: драгоценные, технические и поделочные камни -- алмаз, рубин, сапфир, изумруд, гранаты, агат, яшмы; графит; слюды -- мусковит и флогопит; асбесты хризотиловые и амфиболовые; тальк и тальковый камень; магнезит и брусит; пьезооптический кварц и кварц для плавки; флюорит; барит и витерит; исландский шпат; цеолиты и др.

II. Химическое и агрономическое сырье: минеральные соли; фосфатное сырье--апатит и фосфориты; серное и борное сырье.

III. Минеральные строительные материалы и сырье для их производства: керамическое сырье - пегматиты, фарфоровый камень, высокоглиноземистые силикаты, волластонит; глины и каолины; песок и гравий; карбонатные породы; гипс и ангидрит; активные минеральные добавки - диатомиты, трепелы, опоки, трассы и пуццоланы; породы для получения легких строительных материалов - шунгит, перлит, вермикулит; естественные строительные камни.

Эта классификация достаточно условна, так как один и тот же вид сырья в силу многообразия свойств может применяться в разных областях и относиться к разным группам. Например, флюорит может быть отнесен и к индустриальному. и к химическому сырью; карбонатные породы - к химическому сырью и к природным строительным материалам.

Индустриальное сырье представлено минералами, обладающими исключительными физическими свойствами (высокая твердость, мягкость, огнеупорность, волокнистость, оптические и пьезоэлектрические, диэлектрические эффекты). Они используются в естественном виде, подвергаясь в основном механической обработке.

К химическому сырью относятся горные породы и минеральные агрегаты (соляные породы, фосфориты, апатит-нефелиновые, апатит-магнетитовые и серные руды, бораты), из которых путем химической переработки извлекают элементы и химические соединения.

В группу природных строительных материалов и сырья для их производства входят широко распространенные горные породы, большая часть из которых применяется в естественном виде или после термической или технологической переработки.

Значение неметаллических полезных ископаемых

Роль и значение неметаллических полезных ископаемых в экономике трудно переоценить, и практически невозможно найти отрасль промышленности или техники, где не использовалось бы неметаллическое сырье. Применение неметаллических полезных ископаемых возрастает с каждым годом, что обусловлено вовлечением в сферу промышленного освоения новых видов дешевого и широко распространенного в природе неметаллического сырья, резким увеличением потребностей сельского хозяйства в минеральных удобрениях, интенсивным ростом жилищного, промышленного и дорожного строительства, широким внедрением химических методов обработки разных видов сырья.

Применение неметаллического сырья существенно расширилось в современную эпоху, особенно в XX в., когда начали использовать новые виды минерального сырья в сельском хозяйстве, химии, в производстве огнеупоров, кислотоупорных изделий, фильтровальных и изоляционных материалов, а также в керамике, металлургии, оптике, бумажной, резиновой и пищевой промышленности. Особенно роль его возросла, во-первых, с применеяием новых видов неметаллического сырья (например, высокоогнеупорных форстеритов и силлиманитов, вспученных перлитов и вермикулитов с высокой емкостью поглощения), во-вторых, с новыми областями использования традиционных материалов (например, применение химически чистого графита в качестве замедлителя быстрых нейтронов в атомных реакторах, кремния -- в качестве полупроводников в электронных устройствах, в которых нуждаются автоматические и кибернетические системы) и, в-третьих, с использованием технологических достижений нашего атомного и космического века. При создании ракет, отдельные части которых должны выдерживать высокие температуры при запуске и возвращении на Землю (прохождение через плотные слои атмосферы), используются покрытия из керамических материалов совместно с органическими полимерами, Zr0₂ или металлическими порошками для авиационных двигателей и тепловых экранов (так называемая металлокерамика). В атомной промышленности огнеупоры используются как конструкционные материалы для замедлителей и отражателей нейтронов (например, стержни из В₄С и BN); эти же материалы применяются для изготовления легких керамических плит для самолетов и вертолетов. Для изготовления различных лазеров применяются такие минералы, как альмандин, апатит, флюорит и рубин.

По объёму производства неметаллические полезные ископаемые занимают первое место среди всех видов минерального сырья. Даже в экономике такой страны, богатой рудными месторождениями, как США, ресурсы неметаллов в два раза превышают количество руд в общем национальном продукте, и это различие продолжает возрастать.

Особенно это проявляется в стоимостном выражении. Так ценность балансовых (разведанных) запасов в России неметаллических полезных ископаемых сравнима по стоимости руд металлов и алмазов. На нерудные полезные ископаемые (НИИ) приходится 15 %, а на черные, редкие, благородные металлы и алмазы -- 14,3 % валовой потенциальной стоимости. Если же убрать из этого ряда стоимость алмазов, которые тоже относятся к неметаллам, то разница будет ещё более значительной.

В настоящее время экономика России (с позиции ряда важнейших видов неметаллов) оказалась в критической зависимости от превышения 50%-ного порога доли экспорта от всего производства (калийные соли, апатит, асбест), а также почти полной зависимости рынка (на 60--90 %) от импорта по ряду неметаллов (щелочные бентониты, барит, каолин, кристаллический графит и др.). Это объясняется тем, что основные горнодобывающие предприятия и ранее подготовленные в бывшем СССР промышленные запасы остались за пределами России: свыше 90 % барита -- в Казахстане и Грузии, более 80 % фосфоритов -- в Казахстане и Узбекистане, каолина -- на Украине и в Казахстане, 70 % высококачественных бентонитов -- на Кавказе и в Средней Азии, 60 % кристаллического графита -- на Украине и др.

Генетическая классификация неметаллических полезных ископаемых

В этой связи возникла необходимость расширения поисковых и разведочных работ, которые должны базироваться на фундаментальных знаниях о генезисе различных видов полезных ископаемых. Советскими геологами П.М. Татариновым и В.И. Смирновым и др. обобщены данные о генезисе месторождений неметаллических полезных ископаемых. Предложенная ими классификация приводится ниже.

А. Эндогенные месторождения

I. Собственно магматические

1. Раннемагматические.

2. Позднемагматические.

3. Ликвационные.

К классу собственно магматических месторождений (ранне- и позднемагматических) относятся некоторые месторождения алмаза, графита и апатита, а главным образом многочисленные и широко используемые промышленностью в качестве естественных строительных камней месторождения различных изверженных пород (гранит, базальт, диабаз, лабрадорит, вулканический туф, пемза, перлит и т. д.).

II. Пегматиты

К этому классу относятся месторождения полевых шпатов, нефелина, мусковита, кварца, письменного гранита, горного хрусталя (преимущественно морион), драгоценных, цветных и поделочных камней (изумруд, топаз, турмалин и др.), корунда и наждака, оптического флюорита.

III. Карбонатиты

В генетической и пространственной связи с карбонатитами встречаются некоторые месторождения апатита, флогопита и вермикулита.

IV. Постмагматические

1. Скарновые.

2. Гидротермальные:

а) глубинные (больших и умеренных глубин) -- высоко-, средне- и низкотемпературные;

б) близповерхностные (малых глубин и поверхностные) -- высоко-, средне- и низкотемпературные.

3. Эксгаляционные и вулканогенно-осадочные.

Скарновыми являются некоторые месторождения андалузита, корунда, графита, силикатов бора и боратов.

К классу гидротермальных глубинных относятся некоторые месторождения флогопита, апатита, хризотил-асбеста и амфибол-асбестов, талька и талькового камня, магнезита, горного хрусталя, плавикового шпата.

Гидротермальными близповерхностными являются месторождения плавикового шпата, барита, витерита, агата, алунита, исландского шпата, серы.

К классу эксгаляционных и вулканогенно-осадочных принадлежат весьма крупные месторождения серы и боратов.

Б. Экзогенные месторождения

I. Месторождения выветривания

1. Обломочные: элювиальные и делювиальные россыпи. Сюда относятся некоторые месторождения алмаза, графита, барита, корунда и андалузита.

2. Остаточные:

а) глины, каолины и латериты;

б) типа железной шляпы.

К классу остаточных относятся некоторые месторождения глин, каолина, фосфоритов, стекольных песков, боратов, талька, гипса, серы, алунита, вермикулита.

3. Инфилътрационные.

К ним относятся месторождения фосфоритов, барита, магнезита, боратов, исландского шпата, гипса, серы.

II. Осадочные месторождения

1. Механические осадки:

а) аллювиальные россыпи и конгломераты;

б) переотложенные осадки тонкодисперсных продуктов выветривания.

Механическими осадками являются многие месторождения гравия, глин, каолинов, песка и песчаника, алмаза, фосфоритов.

2. Химические осадки:

а) из истинных растворов;

б) из коллоидных;

в) биохимические.

К классу химических осадков относятся месторождения солей натрия, калия и магния, гипса, боратов, доломита, известняков, мергелей, фосфоритов, диатомита, трепела и опок, серы.

В. Метаморфогенные месторождения

I. Метаморфизованные

II. Метаморфические

В классе метаморфогенных месторождений находятся многие месторождения андалузита, силлиманита, кианита, мрамора, кварцита, талька и талькового камня, графита, кровельного сланца, корунда, наждака, гнейса.

Месторождения индустриального сырья

Алмаз (С) является полиморфной модификацией углерода, кристаллизующейся в кубической сингонии.

Большая часть алмазов встречается в природе в виде отдельных хорошо оформленных кристаллов или их обломков. Преобладают октаэдры, ромбододекаэдры и кубы, а также их комбинации. Это кристаллы с ровными плоскими гранями. Так их и называют - плоскогранными. Реже встречаются кривогранные, округлые кристаллы, однако в некоторых месторождениях они преобладают. Зачастую кристаллы алмаза срастаются друг с другом или же, как бы «прорастают» друг друга, образуя соответственно так называемые двойники срастания и прорастания. Практически во всех алмазных месторождениях присутствуют микро- и скрытокристаллические агрегаты, сложенные сотнями тесно сросшихся мельчайших зерен алмаза.

Уникальные свойства алмаза обусловлены особенностями его кристаллического строения. Элементарная кристаллическая ячейка алмаза представляет собой гранецентрированный куб. Атомы углерода (С) расположены в вершинах куба, в центрах его граней, а также в центрах 4-х несмежных октаэдров. Каждый атом углерода связан с четырьмя ближайшими атомами, симметрично расположенными по вершинам тетраэдра наиболее «прочной» химической связью - ковалентной. Идеальный кристалл алмаза можно представить себе как одну гигантскую молекулу. Этим и объясняются многие, исключительно ценные свойства алмаза.

Алмаз является самым твёрдым из всех известных веществ и превосходит по абсолютной твёрдости корунд в 150 раз и кварц в 1000 раз. Сильный блеск и игра цвета у алмаза объясняются высокими показателем преломления и дисперсией. Для алмаза характерны совершенная спайность по октаэдру, хрупкость, высокая плотность, люминесценция в ультрафиолетовых и рентгеновских лучах, высокая теплопроводность. Он является диэлектриком, химически стоек- не растворяется ни в кислотах ни в щелочах. Температура плавления алмаза 3700 - 4000°С. Сгорает алмаз на воздухе при 850 - 1000°С, а в кислородной среде горит слабо-голубым пламенем при 720 - 800°С полностью превращаясь в конечном счете в углекислый газ. При нагреве до 2000 - 3000°С без доступа воздуха алмаз переходит в графит.

Большинство природных алмазов бесцветно, однако, нередки камни самых разнообразных цветов и оттенков. Хотя алмаз может быть почти любого цвета, алмазы синего цвета наиболее редки и потому наиболее ценны. Однако ослепительная игра их открывается лишь тогда, когда камень огранен в форму бриллианта. Такие алмазы ценятся очень высоко, но опять же выше всех среди прочих ценится алмаз, обладающий голубоватым оттенком. Наиболее часто встречаются алмазы со слабым желтоватым оттенком, а также зеленоватые. В США, Великобритании и ряде других странах искусственное окрашивание природных алмазов производят в лабораторных условиях путём бомбардировки их электронами высоких энергий.

Алмаз с чистой поверхностью гидрофобен, т.е. не смачивается водой. В то же время алмазы способны прилипать к некоторым видам жиров, на чем основаны некоторые способы извлечения алмазов из раздробленной алмазоносной породы.

Вес алмазов измеряется в каратах: 1 карат равен 0,2 грамма.

алмаз полезный ископемое месторождение

Применение алмазов

В зависимости от качества алмазы делятся на ювелирные и технические. К ювелирным относят достаточно крупные кристаллы совершенной формы, окраски, исключительной прозрачности, без трещин, включений и иных дефектов. Минимальный размер ювелирных алмазов 0,05 карата (0,01 г); крупными считаются камни более 10 каратов; если масса алмаза превышает 50 каратов -- ему присваивается имя.

Крупные алмазы распиливают, подвергают огранке и шлифовке с получением бриллиантов, при этом теряется более 50% их массы. Назначение огранки -придать камню наибольший блеск и игру цветов. Стоимость бриллиантов достигает очень большой величины ( более 10000 долларов за карат).

Самый крупный алмаз Куллинан (масса 3106 карат, размеры 10X6,5X5 см) голубого цвета был обнаружен в 1905 г. в южноафриканской трубке Премьер; он представлял обломок октаэдрического кристалла. После распиловки из него было получено большое количество мелких бриллиантов и два очень крупных: Звезда Африки (530,2 кар) и Куллинан-2 (317,4 кар). Общая масса бриллиантов, полученных из этого алмаза, составила 1063,65 кар.

Но в 2007 году в Африке был найден самый крупный в истории человечества алмаз ювелирного качества массой около 6000 карат.

Существенное изменение технологии огранки алмазов произошло в связи с внедрением лазерной техники: использование луча лазера для распиловки кристаллов экономично и почти неограниченно расширяет ассортимент форм огранки.

В общей массе алмазного сырья свыше 75% приходится на долю технических алмазов, среди которых различают борт, баллас, карбонадо и конго. Борт -- мелкие неправильные кристаллы, сростки, непригодные для ювелирных целей. Баллас -- шарообразные мелкозернистые агрегаты с более твердой, чем ядро, оболочкой. Карбонадо -- тонкозернистые, пористые агрегаты черного, серого или зеленоватого цветов. Конго -- наиболее низкосортные мелкие алмазы, пригодные лишь в качестве абразивного материала.

Технические алмазы используются для армирования буровых коронок, изготовления режущих инструментов и свёрл, для изготовления метчиков, твердомеров, фильеров, подшипников, износостойких покрытий в точных приборах, кювет и окошек в химическом производстве. Алмазные порошки используются для изготовления шлифовальных кругов, обрезных дисков, шлифовальных паст.

В связи со всё возрастающими требованиями к точности и скорости обработки металлов технические алмазы широко применяются в машиностроении, электронной, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности.

В последние годы во многих странах налажено промышленное производство синтетических алмазов не уступающих по технологическим показателям. природным техническим алмазам (в США, ЮАР, Ирландии, Швеции, Японии, России). Мелкие кристаллы синтетических алмазов получают при перекристаллизации графита в присутствии железа в качестве катализатора при высоких температурах и давлениях. Мировое производство синтетических алмазов технических сортов сопоставимо с объёмом добычи природных.

Промышленно- генетические типы месторождений алмазов

I коренные:

1. кимберлитовый (трубки Мир, Юбилейная, Удачная, Нюрбинская - Якутия; Премьер - ЮАР);

2. кимберлит - лампроитовый (трубки им. Карпинского 1 и 2 - Архангельская область);

3. лампроитовый (трубки Аргайл - Австралия, Прейри-Крик-США, Карелия, Полярный Урал);

4. метаморфогенный (Кумбыкальское -Казахстан);

5. импактный - взрывной (Попигайское - Россия).

II Россыпные ( россыпи Намибии, Бразилии, ЮАР, Индии, бассейна р. Конго, бассейна р. Вилюй в Якутии).

Коренные месторождения алмазов

Коренные месторождения алмазов, связанные с кимберлитовыми трубками взрыва, успешно эксплуатируются на протяжении более 120 лет. На их долю приходится около 80% добычи всех природных алмазов в мире. Кимберлитовые и лампоитовые тела приурочены к разломам активизированных древних платформ. Часто процессы активизации протекают на одной и той же платформе в несколько этапов. Так на Сибирской установлено три этапа: девонский, триасовый и юрско-меловой.

Кимберлитовые трубки - конусообразные, суживающиеся вниз рвущие тела округлой, реже более сложной формы в плане, прослеживаемые на большую глубину (до 2 км и более) среди пород платформенного чехла и кристаллических образований фундамента. Трубообразные тела имеют сечение от нескольких метров до нескольких сот и даже тысяч метров. Так, наиболее крупная трубка в мире Камафука - Камазамбо в Анголе имеет площадь 150 га. При этом поперечные сечения резко сокращаются с глубиной (трубка Мир в Якутии на глубине 600 м уменьшается в 5 раз ). Часто трубки на глубине переходят в дайки. В разрезе в трубках различают кратерную, диатремовую и канальную части.

Алмазоносные кимберлитовые магматические тела сложены богатой летучими калиевой ультраосновной порфировой породой, которая носит название кимберлит. Ксеноморфные минералы, принесенные из мантии (оливин, флогопит, пикроильменит, гранат,хромдиопсид, алмаз) погружены в более тонкозернистую цементирующую массу. Породы обычно изменены постмагматическими процессами и превращены в серпентин -хлорит -карбонатную массу. Собственно кимберлиты слагают только отдельные участки кимберлитовых трубок, а большая часть их образована эксплозивными и эруптивными брекчиями, а также автолитовыми брекчиями ( обломки кимберлитов ранних фаз внедрения). Кимберлитовые трубки являются многофазовыми образованиями, формировавшимися в результате многократного прорыва кимберлитовой магмы. Однофазовые трубки менее алмазоносны, чем многофазовые. Кратерные части трубок выполнены обломочным материалом сносимым с бортов после образования трубок,. Они фиксируются только в слабоэродированных районах.

1. Автолитовая кимберлитовая брекчия.

2. Ксенотуфобрекчия.

3. Туфобрекчия.

4. Туф.

5. Туффит.

6. Массивный кимберлит.

7. Кратерные фации

8. Вмещающие породы вендского возраста.

Рис. 1 Модель алмазоносной кимберлитовой трубки Зимнего Берега (Архангельская алмазоносная провинция)

Диатремовые части трубок, наибольшие по длине, сложены эксплозивными брекчиями и туфами кимберлитов. А канальные их части образованы массивными кимберлитами. Алмазоносны все части трубок, но максимальная алмазоносность отмечается в диатремовых частях. Алмазы заключены в основном в мелкозернистой кимберлитовой массе.

Кимберлитовые алмазоносные трубки обычно встречаются группами и выделяются как кимберлитовые поля (районы). Кимберлитовые провинции состоят из десятков кимберлитовых полей, содержащих сотни кимберлитовых тел.

Добыча алмазов из кимберлитовых трубок в ЮАР ведется уже более 100 лет. Например, известная трубка Премьер разрабатывается с 1903 года. Здесь было добыто большое количество камней ювелирного качества, в том числе алмазы чернильно-синего цвета и крупнейший алмаз Кулинан.

В Якутской алмазоносной провинции, являющейся основным алмазодобывающим регионом России выделяется 7 алмазоносных районов. В них сосредоточены наиболее крупные разрабатываемые кимберлитовые трубки : Удачная, Интернациональная, Айхал, Юбилейная, Нюрбинская. На давно эксплуатирующихся трубках Мир и Айхал ведётся строительство подземных рудников.

К последней четверти XX в. относится обнаружение новой Архангельской алмазоносной провинции на севере Русской платформы (месторождения имени Ломоносова и Гриба).

Лампроиты - новый источник промышленных алмазов, открытый в конце 70-х годов в Австралии ( месторождение Аргайл). Это - богатая калием и магнием основная или ультраосновная порода вулканического или интрузивного гипабиссального происхождения. Лампроитовые тела по сравнению с кимберлитовыми имеют большие размеры. По своему строению лампроитовые трубки в целом аналогичны кимберлитовым, но, судя по месторождению Аргайл, они быстрее выклиниваются на глубину переходя в дайки. Обычно лампроиты содержат мелкие технические алмазы. Из высокопродуктивной лампроитовой трубки Аргайл, открытой в 1979 году, уже в 1983 году было добыто 6,2 млн карат алмазов.

Существует пять гипотез о происхождении алмазов в кимберлитах и лампроитах:; 1) алмазы кристаллизуются на мантийных глубинах, захвачены расплавом и вынесены магматическими потоками к поверхности; 2) они кристаллизовались в самой кимберлитовой или лампроитовой магме как ее естественные породообразующие минералы; 3) это результат ассимиляции ультраосновной магмой углеродсодержащих пород; 4) алмазы образуются в постмагматическую стадию в связи с пневматолитовыми и даже гидротермальными процессами; 5) формируются из глубинных подкоровых флюидных потоков. Первые две гипотезы поддерживаются многими геологаим.

Другой тип коренных месторождений алмазов связан с импактитами - породами, образовавшимися в результате ударов космических тел о поверхность Земли. В результате сверхвысоких давлений, возникших при ударе, произошел твёрдофазовый переход содержащегося в этих породах графита в алмаз. Алмаз представлен мелкими поликристаллическими агрегатами, нередко с примесью гексагональной модификации алмаза - лонсдеелита. В настоящее время этот тип месторождений не имеет промышленного значения. Примером подобного типа месторождений является Попигайская астроблема.

Новый тип коренных месторождений алмазов, открытый в 60-х годах, приурочен к кристаллическим породам метаморфического комплекса Кокчетавского массива Казахстана. Алмазы установлены в биотитовых гнейсах, биотит-кварцевых, гранат-пироксеновых, пироксен- карбонатных породах. Преобладающий размер алмазов не превышает 100 мкм., поэтому они могут использоваться в качестве абразивного материала. В настоящее время месторождения этого типа не разрабатываются.



Россыпные месторождения

Месторождения алмазов этой генетической серии представлены разнообразными россыпями, которые сформировались в результате либо выветривания (обломочные месторождения), либо осадконакопления (механические осадки) и представляют собой вторичные концентрации алмазов. Эксплуатация россыпей алмазов технически и экономически более выгодна по сравнению с эксплуатацией коренных месторождений. Она осуществляется в основном открытым способом. Во многих россыпях концентрации алмазов превышают десятки каратов на 1 м³ рыхлой породы.

Элювиальные россыпи

Обломочные месторождения кор выветривания образуются при выветриванли алмазоносных кимберлитовых трубок, алмазоносных песчаников и конгломератов (древние ископаемые россыпи), вскрытых эрозией. Они сложены рыхлыми продуктами химического и физического выветривания алмазоносных пород, в которых повышается концентрация алмазов и облегчаются условия их извлечения.

Наиболее продуктивная кора выветривания возникает в самых верхних горизонтах кимберлитовых трубок во влажном и теплом климате. Она выделяется под названием «желтая земля» и представляет собой глиноподобную массу желтого цвета, состоящую из карбонатов, опала, барита и глинистых минералов. Алмазы в ней находятся в «свободном» состоянии и извлекаются промывкой. Мощность «желтой земли» достигает десятков метров. В арктическом климате элювий кимберлитов сформирован дресвой и мелкой щебенкой, распространяющейся на глубину 3--5 м.

Аллювиальные россыпи являются наиболее распространенными и важными в промышленном отношении среди экзогенных месторождений алмазов. Они приурочены к речным отложениям и в возрастном отношении подразделяются на древние и современные (молодые).

Древние россыпи не эксплуатируются, за исключением докембрийских конгломератов в Индии и ЮАР -- Витватерсранд (в последнем случае алмазы извлекаются попутно при добыче золота). Первичный источник алмазов -денудированные кимберлиты. Древние россыпи являются важным источником алмазов современных элювиально-делювиальных россыпей.

Современные россыпи подразделяют на долинные, террасовые, пойменные и русловые Долинным россыпям свойственна концентрация алмазов в грубозернистых отложениях.

Прибрежно-морские россыпи алмазов образуются на пологих океанических берегах при выносе алмазов реками из глубин континента и разносе вдоль побережья. Наиболее промышленно значимые россыпи этого типа находятся в Намибии и ЮАР. Содержание алмазов в них достигает 100 и более карат на кубометр породы, причем практически все они (90 -95%) ювелирных сортов, Экономическая ценность месторождений такого типа велика, так как разработка их достаточно дёшева.

Рис 2 Распределение мировой добычи алмазов по массе и стоимости в 2010 г

Мировая добыча алмазов постоянно растёт: в 1970 г. она составила 33,5 млн.карат, в 2000 г. - 136 млн. карат стоимостью в 7,8 млрд. дол., а в 2010 г.- достигла 160 млн.кар. суммарной стоимостью 10,9 млрд дол.; повышается доля более качественных и дорогих алмазов. Большая часть алмазов добывается на Африканском континенте (Рис 2).

Россия занимает первое место в мире по запасам и добыче алмазов. В 2011 году в России добыто 36,9 млн. кар. стоимостью 2,2 млрд.дол. Сырьевая база России сосредоточена в 3 алмазоносных провинциях: Республике Саха (Якутия), Архангельская область, Пермский край. На долю коренных месторождений приходится 95 % разведанных запасов.



Список литературы

1. Белоусов В.В. Очерки истории геологии. У истоков науки о Земле (геология до конца ХVIII в.). М., 2003.

2. Вернадский В.И. Избранные труды по истории науки. М.: Наука, 1981.

3. Поваренных А.С., Оноприенко В.И. Минералогия: прошлое, настоящее, будущее. Киев: Наукова Думка, 2005.

4. Современные идеи теоретической геологии. Л.: Недра, 2004.

5. Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии (геология на пороге ХХI века). М.: Научный мир, 2011.

6. Хаин В.Е., Рябухин А.Г. История и методология геологических наук. М.: МГУ, 2006.

7. Хэллем А. Великие геологические споры. М.: Мир, 2011.

Размещено на Allbest.ru