Черные металлы. Никопольское месторождение марганца

     Московский Государственный  Университет имени М.В Ломоносова

     Кафедра геологии и геохимии полезных ископаемых. 
 
 
 
 
 

     Контрольная работа №1

     Предмет: геолого-промышленные типы месторождений.

     Тема: Черные металлы.

     Никопольское  месторождение марганца. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнила студенка 404 группы

                                                                                Максимова Арина. 
 
 
 

     Никопольское  местрождение  относится к Никопольскому марганцеворудному бассейну, крупнейшему в Европе по запасам и промышленному значению, расположен на территории УССР, в бассейне рек Днепр и Молочная, вблизи городов Никополь и Запорожье. Никопольское месторождение расположено в Никопольском и Томаковском районах Днепропетровской области УССР и представляет собой обширную депрессию в кристаллическом ложе, выполненную осадками, включающими марганцеворудный пласт.

     Марганценосная олигоценовая формация с промышленными пластами руд горизонтального залегания тянется с перерывами с запада на восток вдоль южного склона Украинского щита почти на 250 км при ширине до 25 км. Рудоносная территория перекрыта породами мощностью от 15 до 120 м. Рудные пласты (средняя мощность около 2 м) залегают внутри песчано-алеврито-глинистых пород (рис.). Выделяют руды: оксидные (среднее содержание Mn 27,9%), оксидно-карбонатные (25,0%) и карбонатные (22,0%). Минеральный состав оксидных руд — пиролюзит, псиломелан, манганит, кварц, глинистые минералы. Карбонатные руды сложены кальциевым родохрозитом, манганокальцитом, кальцитом, кварцем, глинистыми минералами. Запасы марганцевых руд около 2500 млн. т (1985).

     Геохимические особенности поведения марганца в природных процессах показывают, что  его главным первичным  концентратором являются осадочные образования, в том числе вулканогенно-осадочные. За счет осадочных месторождений формировались вторичные образования метаморфизованного и гипергенного типов.

     В результате обосабливаются 4 формационно-генетических типа марганцевых месторождений: 1) осадочный 2) вулканогенно (гидротермально-осадочный) ,3) метаморфизованный и 4) гипергенный. Они  
 
 
 

     рис  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     составляют  основу геолого-промышленной классификации  месторождений марганца.

     Масштабы  маргенцеворудных концентраций и промышленных месторождений изменяются в весьма широких пределах - от сотен тысяч до многих миллиардов тонн руды. В настоящее время принята следующая градация месторождений по масштабности (млн.т): сверхкрупные (более 150), крупные(150-75), средние(75-25) и мелкие(менее 25).

     Никопольское месторождение относится к “никопольскому ” геолого – промышленному типа месторождений. Месторождения этого типа заключают более 90% промышленных запасов марганцевых руд. В эту группу также входит Большетокмакское месторождение Южной Украины, Чиатурское в Грузии. Все они локализованы в песчано-глинистых отложениях нижнего олигоцена.

     Месторождения представляют собой пологозалегающие пластовые залежи, состоящие из  одного или нескольких пластово-линзовидных  рудных тел, расслоенных безрудными породами. Мощность  рудных прослоев от 0,1-0,2 до 3-4 м, а рудных залежей до 11 м. Общая латеральная протяженность рудных райнов достигает 200-250 км.

     В составе руд характерны оксидные (пиролюзит, псиломелан, манганит), оксидно-карбонатные и преимущественно карбонатные (родохрозит, манганокальцит) разновидности, обычно последовательно сменяющие друг друга в направлении дальнего выклинивания. Руды монометалльные с содержанием марганца 15-47%.

     В генетическом отношении месторождения  данного типа длительное время рассматривались в качестве "классических осадочных" с источником марганца в корах выветривания областей сноса. В настоящее время формирование марганцевых месторождений "собственно-осадочного" типа находит все больше связей с относительно глубоководными бассейнами сероводородного характера, воды которых могли быть обогащены растворенным марганцем. При этом источник поступления марганца в морские воды не имеет решающего значения как с позиций рудообразования, так и с прогнозной точки зрения. Пока он остается гипотетическим и скорее всего имеет гидротермальный (не вулканогенный) характер.

     Данное  месторождение относится к осадочному формационному классу.

     Геологической формацией месторождения является кварцевая-песчано-глинистая с глауконитом ( никопольский тип), а рудной- марганцевая карбонатная, оксидно-карбонатная. В данной формации выделяется два типа руд: первичные и вторичные. К первичным относятся манганитовые руды, к вторичным-гипергенные манганит-пиролюзит-псиломелановые руды. Генетический тип месторождения - осадочный морской, седиментационно-диагенетический, с частичным гипергенным распределнием. Данные руды образовались в условиях молодых платформ и эпохи развития высокоамплитудных разнонаправленных тектонических движений в областях прогибов и проявлений сопряженных с ними устойчивых “жестких ” блоков.

     Кайнозой - ярко выраженная эпоха марганцевого рудообразования не только в пределах геологических структур современной материковой суши, но и главным образом в мировом океане, запасы глубоководных конкреций которого оцениваются гигантскими цифрами - от 0,5 до 1,5 млрд.т при средних содержаниях Мп - 20%, Ре - 15%, Ni, Со и Си до 0,5% каждого; конкреции содержат также редкие земли и спорадически платину и золото.

     Наиболее  крупной рудной областью на материках  является Черноморско-Каспийская (мегапровинция Восточного Паратетиса) протяженностью около 2 тыс. км, где сосредоточено одно из крупных промышленных месторождения – Никопольское. Суммарно запасы составляют около 80% всех разведанных запасов марганцевых руд СССР. В настоящее время сырьевой базой марганцеворудной промышленности УССР является Никопольское месторождение. В целом по месторождения 59% запасов разведано по категории А+В. Особенно детально разведовались оксидные руды, где по категории запасов А+В разведано почти 75%. Запасы,  разведанные по категории А+В по карбонатным рудам, достигают только 30%. Эти цифры показывают высокую степень разведанности рудоносных площадей Никопольского месторождения. 

            К Южно-Украинскому бассейну относится относительно широкая полоса (20-25 км) развития Мп-руд, залегающих в основании нижнеолигоценовых песчано-глинистых отложений борисфенской свиты пшехского регионального яруса. Общая протяженность Мп-рудной полосы около 250 км.

       Полоса Мп-рудных осадков занимает склон Украинского кристаллического щита, который постепенно погружается к югу в направлении Причерноморской впадины. Строение разреза рудоносных отложений относительно однотипно. В основании рудного пласта залегает песок глинистый или песчаная глина.   Во многих случаях эти отложения (пшехский региональный ярус) залегают с размывом на подстилающих породах от отложений киевской свиты (белоглинский региональный ярус верхнего эоцена) до кристаллических пород фундамента (протерозой). 

                  Данные руды образовались в условиях молодых платформ и эпохи развития высокоамплитудных разнонаправленных тектонических движений в областях прогибов и проявлений сопряженных с ними устойчивых “жестких ” блоков.

                    Никопольское марганцевое месторождение относится  к платформенному осадочному типу и сформировалось в начале олигоценовой трансгрессии. В процессе формирования рудного пласта происходила временная регрессия моря, которая сопровождалась частичным размывом рудоносных осадков и образованием песчаного прослоя.

     Рудоносный  район сложен двумя комплексами  горных пород в виде двух этажей, характерных для платформ: а) гнейсо-мигматитами, гранитами, амфиболитами и другими докембрийскими породами кристаллического фундамента с развитой на них корой выветривания; .6) толщей осадочных пород палеогенового, неогенового и четвертичного возраста.

     В юго-восточной части района в  основании осадочной толщи имеются  меловые отложения. Свиты осадочного покрова, следуя наклону поверхности  кристаллического массива, очень полого погружаются в сторону Причерноморской впадины. В том же направлении увеличивается мощность осадочной толщи от единиц или десятков метров до 250 м и несколько изменяется ее литолого-фациальный состав, отражая увеличение глубины третичных морей к югу.

     Все марганцевые месторождения и  рудопроявления в бассейне приурочены к одному выдержанному пласту марганцевой  руды, залегающему в нижней части разреза песчано-глинистых морских олигоценовых отложений.

     Спокойное залегание рудоносного горизонта  и его простое строение свидетельствуют  о том, что руды и вмещающие  их кайнозойские осадочные породы формировались  в условиях сравнительно медленных  колебательных движений. В дальнейшем участок земной коры не подергался сильному действию горообразовательных сил и метаморфизму. Таковы следствия указанного выше тектонического положения рудоносно района: приуроченности его к окраине Украинского щита, наличия Жесткого кристаллического основания под осадочной толщей.

     Рудоносные  площади Никопольского месторождения  приурочены к крупным Базавлукской и Томаковской депрессиям и более мелким впадинам. Марганцеворудные залежи в долине р. Ингулец расположены в Ингулецкой депрессии вблизи Криворожского кряжа.

     Маргаценоносный пласт представлен песчано-алеврито-глинистой толщей, с включениями рудного вещества в виде стяжений неправильной формы (желвков, угловатых кусков); концентрически-слоистых и концетрически-скорлуповатых образований ( конкреций, пизолитов, оолитов);сплошных прослоев. Соотношение между рудными и нерудными компонентами в пласте  колеблится на площади залежей и от подошвы к кровле. Рудные агрегаты содержат 50% ( по весу) всего материала, заключенного в пласте.

     Соответсвенно комплексам марганецсодержащих минералов руды подразделяются на три типа: 1- окисные руды, сложенные окислами и гидроокислами марганца; 2- карбонатные руды, состоящие из манганокальцита и кальциевого родохрозита;3- окисно-карбонатные (смешанные руды), содержащие гидроокислы и карбонаты марганца.

              Указанные типы руд располагаются в месторождениях бассейна зонально: в направлении погружения рудного пласта (в общем с севера на юг) окисные руды постепенно сменяются карбонатными, которые фаци- ально переходят в безрудные глины. Между окисными и карбонатными рудами выделяется переходная зона, в которой рудный пласт имеет двухслойное строение: верхняя часть пласта сложена окисными рудами, нижняя — карбонатными, а между ними- смешанные. На границе окисных и карбонатных руд в небольшом количестве встречаются окисно-карбонатные руды. Кроме того, отдельные прослои окисно-карбонатной руды встречаются в нижней части рудного пласта в зоне сплошного распространения карбонатных руд.

     Полная  смена карбонатных руд окисными прослеживается на расстоянии от нескольких сотен метров до 4,5 км в зависимости от наклона пласта. Переходная зона приурочена к определенным высотным отметкам почвы рудного пласта (4—6 м ниже уровня моря).

     В области распространения окисных  руд вблизи р. Соленая отмечено несколько мест, где карбонатные руды залегают под окисными в понижениях рельефа подстилающих пород.

     Для никопольского месторождения обычным  является чередование в разрезе  нескольких слоев кусковых ячеестых карбонатных руд, отличающихся друг от друга относительным количеством рудных стяжений и характером терригенного материала.

     Рудный  пласт представлен перемежаемостью Мп-руд с песчано-алевритовыми-глинистыми осадками, его мощность меняется от 0 до 4,5м., в среднем 2.0-3.5 м . Надрудные отложения (зеленовато-серые глины) в пределах зоны месторождений ограничены от рудоносных пород. Как правило, вдоль этой границы развиты оксигидроксиды Fe (подзона оксидных руд) либо наблюдается заметное обогащение глауконитом.