07.04.2021

Главнейшие формационные типы месторождений фосфоритов и их характеристика


Авторами выделяются шесть типов наиболее ватных в промышленном отношении фосфоритоносных формаций (или их групп). Характеристика их по ряду признаков и показателей приведена в табл. 71. Принятая за основу классификация фосфоритоносных формаций является по существу вариантом наиболее объективной классификации, составленной Н.С. Шатским. При этом учтены новые данные и взгляды, изложенные в работах Б.М. Гиммельфарба, Н.А. Красильниковой, А.С. Соколова и других исследователей.

Кроме того, классификация, отображенная в таблице, учитывает сумму знаний но важнейшим промышленным типам месторождений фосфоритов мира. При прогнозной оценке новых фосфоритоносных площадей и бассейнов мы не можем брать за основу данные только по уже давно известным на территории бывш. СССР типам месторождений фосфоритов. Следует учитывать, что по самым современным данным к важнейшим фосфоритоносным формациям, в которых обнаружены крупные и уникальные месторождения, относятся следующие: 1) пестроцветная песчано-алеврито-мергельная формация краевых прогибов палеогена и неогена южного Средиземноморья, в западной полосе развития которой (Египет, Тунис, Алжир, Марокко) в последнее десятилетие открыты новые уникальные по разведанным запасам месторождения зернистых и оолитово-зернистых фосфоритов; 2) терригенно-глинисто-карбонатная формация неогена молодых платформ Флориды и Северной Каролины в США с крупными залежами карстовых фосфоритов, где помимо обычных брекчиевидных и крустификационных структурно-текстурных типов фосфоритов широко развиты галечно-гравийные переотложенные фосфориты; 3) кремнисто-доломитовая формация пригеосинклинальных прогибов верхнего протерозоя и нижнего кембрия, к которой относится как Каратауский бассейн, так и недавно открытый и разведанный бассейн Джорджина в Австралии, заключающий в себе крупные месторождения зернисто-оолитовых фосфоритов.


Фосфоритоносные бассейны и отдельные месторождения группы глауконитово-терригенных формаций. Широко развиты на территории Русской платформы. В первом приближении данная группа формаций подразделяется на глауконитово-терригенную с переходом в карбонатную, известково-магнезиальную и глауконитово-терригенную с переходом в железисто-оолитовую. К первой формации относятся мезозойские фосфориты Актюбинском бассейна, отчасти Мангышлака и палеогеновые фосфориты Украины. Типичным представителем второй формации является Вятско-Камский бассейн.

Желваковые фосфориты представляют собой фосфоритовые конкреции — желваки, сгруженные в песчано-мергелистых и песчано-алевритовых породах. Помимо желваков, средний размер которых обычно составляет 1—1,5 см, в ряде месторождений встречается фосфоритовая плита, сцементированная карбонатно- и глинисто-фосфатным цементом. Нa большинстве месторождений присутствует также гравийно-галечный или галечно-гравийный слой переотложенных фосфоритов, мощность которого обычно сильно варьирует. Для ряда месторождений характерно присутствие только гравийно-галечных фосфоритов. В зависимости от состава нефосфатных примесей среди желваковых и гравийно-галечных фосфоритов обычно выделяются разновидности — глинистая и глауконитово-глинистая, песчано-алевритовая с глауконитом.

Обе разновидности обычно содержат варьирующее количество карбонатов, пирита, окислов железа и гипса. Желваковые и гравийно-галечные фосфориты образуют в пределах Русской платформы ряд бассейнов, включающих в себя как относительно крупные (сотни миллионов тонн руды), так и средние по запасам месторождения, многие из которых в настоящее время уже частично или полностью выработаны. Однако ввиду легкой обогатимости слабосцементированных или рыхлых желваковых и гравийно-галечных фосфоритов в эксплуатацию могут быть вовлечены площади на флангах этих месторождений со средним содержанием P2O5 4% и выше.

Месторождения фосфоритов ракушняково-терригенной формации имеются главным образом в Прибалтике. Ракушняковые фосфориты состоят из фосфатных раковин и их обломков, заключенных в буроватом (вследствие присутствия окислов железа) или светло-сером средне- и разнозернистом песке или песчанике, местами сцементированном доломитовым, реже кремнисто-доломитовым цементом. Помимо раковин и их обломков присутствуют мелкие желвачки и переотложенные гравийно-галечные и конгломератовые фосфориты. Последние особенно распространены в западной части Прибалтики и на Сибирской платформе.

В настоящее время лучшей по качеству разновидностью ракушняковых фосфоритов считается оболовый ракушняк Прибалтики, состоящий из тесно сгруженных фосфатных раковин и их обломков. На некоторых площадях ракушняковые фосфаты Прибалтики отличаются повышенным содержанием пирита, но пиритизация фосфоритов является локальным явлением, и в настоящее время открыты новые площади (например, вблизи р. Раквере в Эстонии), где ракушняковые фосфориты отличаются очень слабой пиритизацией п достаточно высоким качеством по содержанию P2O5 и другим показателям.

По сравнению с желваковыми ракушняковые фосфориты в среднем несколько труднее обогащаются п, кроме того, непригодны для переработки на фосмуку, но все же, учитывая их относительную рыхлость, есть основания предполагать, что на флангах прибалтийских месторождении можно еще обнаружить участки, где рентабельными окажутся руды с более низким содержанием P2O5. На территории Сибирской платформы по имеющимся в настоящее время данным нет основания ожидать обнаружения значительных месторождений ракушняковых фосфоритов.

Месторождения зернистых и оолитово-зернистых фосфоритов пестроцветной песчано-алеврито-мергельной формации. Распространены почти исключительно в Средней Азии, прежде всего в Таджикистане. За последнее десятилетие открыто и разведано (хотя бы частично) несколько месторождений таких фосфоритов (см. табл. 71). В настоящее время уже можно считать, что и в пределах бывш. СССР «классическая» фосфоритоносная формация южного Средиземноморья оправдала свою репутацию в отношении сравнительно xopoшегo качества фосфоритов и довольно крупных размеров месторождений.

Зернистые фосфориты представляют собой слабо сцементированную породу (по крайней мере до глубины 40 м) палево-серого и серого цвета, состоящую из фосфатных зерен преимущественно алевритового размера и реже фосфатных микроолитов, по внешнему виду напоминающую мелкозернистый полимиктовый песчаник. Цемент кальцитовый, реже доломит-кальцитовый, на непромышленных фосфатопроявлениях преимущественно кремнистый. Среди примесей постоянно отмечаются глинистый материал, реже глауконит, зерна кварца и полевых шпатов, окислы железа и гипс в незначительном количестве. Характерной особенностью зернистых фосфоритов является почти полное отсутствие в зернах фосфата посторонних минералов, что наряду со слабой цементацией породы облегчает получение высококачественного флотационного концентрата.

К группам кремнисто-доломитовых и вулканогенно-кремнисто-карбонатных фосфоритоносных формаций относятся как крупнейшие бассейны и площади (например, Каратауский бассейн), так и менее значительные, в настоящее время еще недостаточно изученные площади в пределах так называемой Алтае-Саянской фосфоритоносной провинции, в Забайкалье и в Хабаровском крае. Для этих групп формаций характерны зернистый тонкослоистый, зернисто-оолитовый, вкрапленно-прожилковый и брекчиевидный структурно-текстурные типы фосфоритов, которые приобретают доминирующее значение в отдельных бассейнах, площадях и участках в зависимости от вариаций вещественного состава формации и тектонической структуры.

Зернисто-оолитовые фосфориты состоят из фосфатных оолитов и зерен (в меняющейся пропорции). В подчиненном количестве присутствуют фосфатные, карбонатно- и кремнисто-фосфатные обломки обычно гравелитовой размерности. Цвет их черный, серый п светло-серый. По минеральному составу выделяются почти мономинеральные, карбонатные, кремнистые и карбонатно-кремнистые разновидности. Соответственно меняется и состав цемента, в котором обычно присутствуют гидрослюды и окислы железа, реже марганца. Плотные сцементированные фосфориты обогащаются сравнительно плохо. Более рыхлые разновидности, обычно светлой окраски, обогащаются лучше. Зернисто-оолитовые фосфориты известны в литературе под названием пластовых. Однако пластовыми могут быть и другие типы фосфоритов.

В бывш. СССР крупнейшим бассейном зернисто-оолитовых фосфоритов является Каратауский. Для него характерно еще присутствие метаморфизованных (анатитизированных) фосфоритов, часть которых не поддается обогащению и в настоящее время не используется. Протяженность фосфоритоносной толщи Каратауского бассейна достигает 120 км. Этот бассейн является второй по размеру (после Хибин) сырьевой базой для производства фосфорных удобрений. Основная часть запасов зернисто-оолитовых фосфоритов, которые относятся к доминирующему в Каратау структурно-текстурному типу, заключена в пяти наиболее крупных месторождениях. К каратауским фосфоритам, являющимся плотносцементированными, в зависимости от методов переработки (экстракционных, электровозгонки) предъявляются довольно HiecTKne требования — в концентрате после обогащения должно быть не менее 18—24,5% P2O5, не более 6—8% CO3, 2,2—3,5% MgO, 2,5—3,5% Fe2O3, 25% SiO2 + Al2O3; использование бедных руд в настоящее время нерентабельно.

К группе вулканогенно-кремнисто-карбонатных формаций относятся еще недостаточно изученные бассейны и фосфоритоносные площади. Из них Удско-Селемджинский бассейн является в своем роде уникальным как по размерам, так и по преобладающему структурно-текстурному типу фосфоритов — брекчиевидному и вкрапленно-прожилковому. Несмотря на то что фосфориты данного бассейна в целом значительно метаморфизованы, они довольно хорошо обогащаются. Это, к сожалению, не характерно для многих месторождении Алтае-Саянского региона и Забайкалья, где преобладают тонкослоистые фосфориты. По сравнению с зарубежными бассейнами плотные сцементированные тонкослоистые (мощность слойков в среднем 2—15 мм) существенно карбонатные фосфориты, довольно широко развитые в Сибири, становятся промышленными только в зоне выветривания, когда они приобретают рыхлое сложение.

Тонкослоистые плотные фосфориты Алтае-Саянского региона и части Боксонско-Окинского бассейна (Ухогол) в литературе иногда называются афанитовыми.

Фосфориты коры выветривания и карстовые. Характеризуются большим разнообразием структурно-текстурных типов. Особым отличием их является повышенная пористость и светлая окраска вследствие выщелачивания, наличие каолинита в цементирующей рыхлой породе. Под микроскопом очень часто видна отчетливая инкрустационная структура фосфата, полностью или частично заполняющего поры и мелкие каверны. Макроскопически фосфориты этого тина имеют брекчиевидную, конгломератовидную и зернисто-гравийную структуру. Ряд месторождении этого типа разведан в Алтае-Саянской области. Для карстовых фосфоритов и фосфоритных концентратов, идущих на производство фосмуки, содержание P2O5 является основным показателем, характеризующим их качество. В зависимости от сортности допускается содержание P2O5 19—30% и более при наличии фосфатов, растворимых в лимонной кислоте, не менее 1/4. Разведанные месторождения карстовых фосфоритов Алтае-Саянского региона (Тамалыкское, Белкинское, Сейбинское и др.) характеризуются небольшими запасами и невысоким качеством фосфоритов, которые содержат много примесей — кремней, маршаллита, обломков слюдистых и других пород, каолина, окислов железа и марганца.

Нужно отметить, что в областях со среднегорным рельефом крупные фосфоритоносные бассейны с карстовыми фосфоритами обычно не встречаются. Крупнейшие массивы карстовых фосфоритов Флориды п Северной Каролины в США приурочены к частично заболоченным низменностям размером 5—10 тыс. км2. Этот критерий, очевидно, должен учитываться при оценке перспективности и отдельных территорий и площадей на крупные месторождения карстовых фосфоритов.





Яндекс.Метрика