Суурыйгинская пачка также изменчивой мощности (0-12,9 м) образована косослоистыми, реже горизонтальнослоистыми фосфоритоносными кварцевыми песчаниками с брахиоподовым детритом от 5 до 70-80%. Детрит здесь сильно окатан и полирован, что свидетельствует об его образовании за счет перемыва более древних ракушечных фосфоритов.
Верхняя орасояская пачка мощностью до 3,7 м развита лишь на северном участке месторождения; она сложена неяснослоистыми алевролитами и алевролитовыми песчаниками с прослоями аргиллитов и содержащими лишь до 5-10% мелкого детрита.
Фосфоритоносные кварцевые песчаники выделенных пачек являются мелко - и среднезернистыми (0,1-0,5 мм); заметно более крупнозернистые разности характерны для суурыйгинской пачки. Наибольшие скопления фосфатных створок брахиопод и их детрита приурочены к средне - и разнозернистым песчаникам. Тонкие прослои темноцветного керогенного аргиллита, богатые органикой, имеют мощность от нескольких мм до 10-15 см и иногда содержат остатки граптолитов.
В фосфоритах месторождения основными примесными минералами наряду с кварцем являются доломит, кальцит, пирит, гидроксиды железа, глинистые минералы; отмечаются также анкерит и глауконит.
По результатам фациально-палеогеографического и литогенетического анализа для района Раквере устанавливается активный гидродинамический режим (течения, мелководность) накопления фосфатного детрита, соответствовавший обстановке мелководного бассейна типа пролива между палеоокеаном на западе и внутриконтинентальным морским бассейном на востоке (Московская синеклиза). Поступление питательных веществ в этот бассейн образования богатых органикой пелитов и ракушечных фосфоритов в позднем докембрии-раннем тремадоке объясняется апвеллингом океанических вод у края платформы и их распространением во внутриматериковые мелководные части моря.
Общие ресурсы единой залежи месторождения Раквере оцениваются в 600 млн т Р2O5 или в 6 млрд т руды при среднем содержании Р2O5 до 14,5%; разведочные работы проводились в северо-восточной части месторождения, где глубина залегания фосфоритового пласта минимальная (40-110 м), а его продуктивность наивысшая.
Относительно простой минеральный состав, обособленность обломков фосфатных раковин брахиопод и зерен кварца невысокое содержание глинистых минералов предопределяют хорошую обогатимость фосфоритов месторождения. Полученный путем их флотации концентрат содержит 29,8% P2O5, а также микроэлементы (г/т): Mn-738; Cu-62; Zn-50; Cd-5,8; Pb-61; первые три относятся к питательным, а последние два - к токсичным.
Галечниковые фосфориты Центральной Флориды, США.
США с ежегодным объемом производства фосфорного концентрата свыше 35 млн т P2O5 (почти 25% от мирового уровня) занимают первое место в мире. Значительная его доля приходится на Флориду - один из главнейших поставщиков фосфоритов. Промышленная добыча в этом регионе осуществляется в шести районах (табл. 6.), главнейшим из которых является Центральный, находящийся на территории округов Полк и Хиллсборо (штат Флорида).
Таблица 6. Характеристика фосфатоносных районов Флориды (по П. В.Харбену и Р. Л.Бейтсу) | |||||
Центральная Флорида | Южная Флорида | Северная Флорида | Хардок | Северо-Восточная Флорида и Юго-Восточное побережье | |
Мощность наносов, м | 6-9 | 6-12 | 6-15 | 3-? | 15-45 |
Мощность промышленной фосфатной зоны, м | 4,5-7,5 | 4,5-10,5 | 3-7,5 | 1,5-9 | 1,5-15 |
Доля фосфатных обломков в продуктивной породе, % | 20-60 | 10-25 | 10-20 | 0 | - |
Содержание,%: | - | - | - | - | - |
P2O5 | 31,2-32,9 | 30,2-31,6 | 30,2-32,1 | 32,9-35,7 | 28,4-29,8 |
MgO | 0,5 | 0,8 | 0,75 | - | 0,9-2 |
U3O8 | 0,012 | 0,009 | 0,008 | 0,010 | - |
F | 2,5-3,5 | 2,6-3,5 | 3,0-4,0 | - | - |
Фосфатоносными в Центральной Флориде являются образования группы Хоторн, несогласно с размывом перекрывающие известняки либо формации Окала (эоцен), либо формации Сьювени (олигоцен). Группа Хоторн подразделяется на три формации (снизу вверх): Аркадия (миоцен), Нораляйн (миоцен) и Бон-Валли (плиоцен).
Формация Аркадия представлена преобладающими доломитами с подчиненными прослоями песчано-глинистых терригенных образований; повсеместно в этих породах присутствуют рассеянные стяжения фосфатного вещества 1-1,5 см в поперечнике, благодаря чему указанные образования рассматриваются как основной ресурс фосфатного сырья в ближайшем будущем.
Постепенно вверх по разрезу доломиты сменяются мелководными морскими терригенными песками глинами формации Нораляйн - главного источника фосфатного вещества во Флориде.
Разрез фосфатоносной группы Хоторн венчает формация Бон-Валли, с размывом залегающая на формации Нораляйн (рис. 12). Нижняя и средняя части этой формации представлены плохо отсортированными глинами, алевритами, песками и гравием; суммарная мощность этого переслаивания составляет около 7 м.
|
Рис. 12. Стратиграфический разрез толщи, вмещающей континентально-галечниковые фосфориты Флориды (по Кэткарту). |
По преобладанию гравийного материала формацию иногда называют <гравий Бон-Валли>. Поперечник наиболее крупных обломков (галек) превышает 15 см. Вся крупнообломочная фракция, значительная часть песчаной и фракции глин представлены преимущественно фосфатным веществом; в остальном песчаный материал сложен преобладающим кварцем, а глинистый - монтмориллонитом.
Выше фосфатного гравия залегает менее мощный (около 2 м) горизонт кварцевого песка и каолина с обилием зерен вавеллита - А13(РO4)2(ОН)3.5Н2O, крандаллита - СаА13(РО4)2(ОН)5.Н2O и миллисита - (Na, К)СаА16(РО4)4(ОH)9.3Н2О - водных фосфатов кальция, алюминия и щелочных металлов.
Формация Бон-Валли перекрывается террасовыми плейстоценовыми песками, на которые в свою очередь налегает маломощный слой (табл. 6) песка, алеврита и почвы.
К продуктивной толще относятся нижняя и средняя части формации Бон-Валли, а также подстилающая ее формация Нораляйн. Помимо фосфатного вещества, кварца и монтмориллонита в составе продуктивной толщи присутствуют пирит, лимонит, минералы тяжелой фракции, клиноптилолит и указанные водные фосфаты кальция и алюминия. Фосфатные частицы представлены интракластическими зернами, костными остатками ламантинов (морских коров), зубами акул, удлиненными и овоидными пеллетами; их цвет варьирует от черных, коричневых, рыжевато-коричневых и серых до белых.
Концентрации редких земель и урана в фосфатном веществе допускают их попутную отработку. Химические и другие характеристики фосфатного вещества Центральной Флориды приведены в табл. 6.
По представлениям американских геологов миоценовые фосфориты формаций Аркадия и Нораляйн имеют первично-осадочное происхождение, как результат прямого выпадения фосфатного вещества из морской воды. В результате выветривания и последующей переработки этих фосфоритов в плиоценовом пресноводном бассейне произошло образование псчано-галечниковых фосфоритов <гравия Бон-Валли>.
Благодаря незначительной мощности вскрыши, рыхлому облику продуктивной толщи, высокой продуктивности (около 12,5 тыс т/га P2O5) и другим свойствам (табл. 6), песчано-галечниковые фосфориты Центральной Флориды чрезвычайно выгодны для разработки; флотационный концентрат содержит 30,2-32,9% Р2O5. Попутно предусматривается извлечение урана и фтора. Высокая плотность населения в районе предопределяет необходимость соблюдения экологической чистоты добычи и переработки фосфоритов, рекультивации отработанных участков крупных карьеров.
Глава 2. Сера.
Сера была известна человеку еще в глубокой древности: упоминание о ней датируется 2000 годом до н. э. Уже в то время египтяне использовали ее для приготовления косметических средств, красок при отбелке тканей. Римляне употребляли серу как зажигательное оружие. Изобретение пороха арабами (либо китайцами) приблизительно за 1200 лет до н. э. состояло в приготовлении смеси, состоящей из 70-75% нитрата калия, 14-16% древесного угля и 10-15% серы. Гомер упоминает о сжигании серы для дезинфекции, а Плиний Старший - о применении ее для лечения кожных заболеваний. В начале XVII века немецкий алхимик Иоганн Глаубер, растворив серный ангидрит в воде, впервые получил серную кислоту - один из главнейших видов сырья современного промышленного производства. Как химический элемент сера впервые была охарактеризована А. Лавуазье в конце 70-х гг. XVII века. Она поливалентна (S2-, S0, S4+, S6+), образуя множество химических соединений. Известно 4 изотопа серы: 32S (95,1%), 33S (0,74%), 34S (4,2%), 36S (0,016%), природные отношения наиболее распространенных из которых 32S/34S соответствуют 21,6-22,7.
В природе сера находится как в свободном состоянии, так и в виде неорганических и органических соединений, являясь 13-м элементом по распространенности; ее среднее содержание в земной коре составляет 4,7.10-2 мас. %, а в морской воде - 0,08-0,09 мас. %.
В природных условиях наиболее распространена одна из шести модификаций самородной серы - a-сера, кристаллизующаяся в ромбической сингонии и устойчивая до 95,6њC. В интервале температур 95,6-119,3њС устойчива моноклинная b-cepa, которая при температуре 119,3њC переходит в жидкую l-серу. a-сера встречается в виде просвечивающих кристаллов пирамидального или усеченно-пирамидального облика, а чаще - в виде кристаллически-зернистых агрегатов, скрытокристаллических и зернистых масс. Легко диагностируется по своему желтому цвету различных оттенков; посторонние примеси придают ей бурую окраску различной интенсивности. Нередко сера загрязнена глинистыми и органическими веществами, гипсом, жидкими углеводородами; она может содержать изоморфные примеси мышьяка, селена, теллура, таллия. Твердость серы 1,5-2,5, плотность (удельный вес) - 1,9-2,1 г/см3. При температуре 248њC она горит с образованием SO2.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |
Основные порталы (построено редакторами)