IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Введение

Железные руды – природные минеральные образования, содержащие железо и его соединения в таком объёме, когда промышленное извлечение железа из этих образований целесообразно. Несмотря на то, что железо входит в большем или меньшем количестве в состав всех горных пород, под названием железных руд понимают только такие скопления железистых соединений, из которых с выгодой в экономическом отношении можно получить металлическое железо. Важнейшими минералами являются: магнетит, магномагнетит, титаномагнетит, гематит, гидрогематит, гётит, гидрогётит, сидерит, железистые хлориты. Железные руды различаются по минеральному составу, содержанию железа, полезных и вредных примесей, условиям образования и промышленным свойствам.

Россия стоит на первом месте в мире по общим и подтвержденным запасам (264 млрд т) железной руды. Крупнейшие месторождения железной руды в России: Курская магнитная аномалия (состав Курской магнитной аномалии входят Приоскольское и Чернянское железорудные месторождения), Бакчарское, Абагасское и Абаканское железорудные месторождения. Цель данной работы является составление краткого геологического очерка Абаканского месторождения железных руд.

Геологический очерк

Абаканское железорудное месторождение – железорудное месторождение в Хакасии, вблизи города Абаза и в 176 км к юго-западу от города Абакан. Расположено в северо-восточных отрогах Западного Саяна, на юго-восточном крыле Хансынской антиклинали.

Главнейшие железорудные месторождения Хакасско-Минусинского края, как и всей Западной Сибири, имеют среднедевонский возраст, будучи связаны генетически с интрузивной тельбесской формацией. Среди них резко выделяется Абаканское месторождение, равного которому по запасам железных руд в Западной Сибири еще не обнаружено. Детальная геологическая съемка района месторождения была выполнена Ю.А.Кузнецовым в 1927 году. Если внести небольшие поправки стратиграфического порядка по данным позднейших исследований, то геологическое строение этого района можно представить в следующем виде.

Западная часть района сложена низами среднего кембрия, а именно печеркинской, анчешевской, новопросветовской и арбатской формациями, из которых первая и третья богаты кислыми и частью основными эффузивами. В них имеются и известняки с археоциатами, определяющими возраст толщи. Все эти формации сильно дислоцированы, но, в общем, образуют крутое западно-северное крыло какой-то широкой синклинали.

Нижнепалеозойская денудированная структура с востока и северо-востока перекрывается диагенетизированными порфиритами, которые по общей связи их с эффузивами юго-западной части Минусинской котловины должны быть признаны за девонские. Теперь можно считать установленным среднедевонский возраст этой формации, синхронной с тельбесской формацией Горной Шории.

В девонскую формацию, захватывая на современном горизонте денудации и цоколь нижнего палеозоя, вторглась гипабиссальная интрузия магмы, давшей кварцевый альбитит, переходящий в мангерит. Вероятно, более поздними, а именно – конца среднего девона являются довольно многочисленные дайки кварцевых альбититпорфиров и диабазафиритов. Вблизи интрузии вмещающие породы, испытали метасоматоз, с развитием амфибола, титанита, эпидота, хлорита, альбита, кальцита и частью кварца, а также магнетита, гематита и сульфидов, в частности – пирита и халькопирита. В некоторых трещинных зонах имеются и настоящие скарновые образования с участием граната. Однако вблизи видимых интрузивных тел не обнаружено рудных скоплений.

Рудные залежи находятся в 2 км от интрузива к северу и северо-западу. Они приурочены к среднекембрийской новопросветовской осадочно-эффузивной толще, будучи подчинены ее структуре. Впрочем, несмотря на неоднократные геологоразведочные работы, с 1930 по 1933 год, имевшие характер разведки тяжелого типа, детали этой структуры не могли быть восстановлены, так как породы толщи довольно сильно изменены.

Рудные тела протягиваются по верхней части крутого правого склона р.Рудной Кени, всего в 5 км от р. Абакана и от с. Абаканский завод, на абсолютной высоте 800-900 м. I рудное тело представляет линзу, длиною на поверхности в 845 м и мощностью от 10 до 75 м. Она утолщается к северо-восточному концу и утончается на юго-запад, причем в последнем направлении наблюдается и склонение ее. В глубину мощность линзы в средней ее части увеличивается, по крайней мере, в пределах колонкового бурения, проведенного до глубины 300 м. Принято, что это рудное тело выклинивается на глубине 500 м.

II и Ш рудные тела находятся немного в стороне от северо-восточного конца I линзы. Они представляют близкие неправильные выходы руды, размерами грубо 120x40 и 120x60 м. Как показало бурение, II и Ш рудные тела в глубине, вероятно, соединяются, при общем склонении их на юго-запад, и, согласно магнитометрическим профилям, подземное продолжение этих соединившихся тел протягивается вдоль лежачего бока I тела на небольшом от него расстоянии.

Рудные тела довольно резко отделяются от вмещающих пород, которые вблизи них подверглись существенно хлоритизации и эпидотизации. Однако в состав руды входит довольно много жильных минералов, а именно: хлорита, амфибола, эпидота, кальцита, кварца и отчасти титанита и апатита. Рудные минералы в порядке количественного убывания: магнетит, гематит и сидерит, при величине зерна магнетита от 0,007 до 0,5 мм. В верхах рудных тел магнетит перешел в мартит. Руды первичной зоны довольно богаты сульфидами, преимущественно – пиритом, пирротином и халькопиритом; химические анализы показали присутствие и цинка. В зоне окисления сульфиды обычно выщелочены, но местами сохранились, почему во время работы завода руду предварительно обжигали для удаления серы. Содержание сульфидов неравномерное.

В таблице 1 представлен химический состав первичных руд по пробам из скважин.

Таблица 1

Химический состав первичных руд по пробам из скважин (в процентах)

Кремнезем	10,04-23,84
Глинозем	1,90-10,84
Закись железа	19,60-26,66
Окись железа	24,79-62,57
Железо рудное	36,64-59,02
Железо скарновое	0,28-1,71
Железо общее	39,30-59,30
Окись кальция	0,56-8,00
Окись магния	0,89-3,01
Окись марганца	0,16-0,66
Сера	1,52-5,60
Ангидрид фосфорной кислоты	0,09-0,19
Медь	0,04-0,15
Цинк	0,10-0,25
Окись титана	0,02-0,27

Руды из зоны окисления несколько богаче, но сама зона имеет незначительную глубину. Впрочем, по отдельным трещинным зонам лимонитовые втеки были встречены скважинами на глубинах до 100 м.

Среднее содержание рудного железа, принятого при подсчете запасов руды, согласно данным многих сотен анализов, равно 43% , при среднем содержании серы в 2,4%.

По своим запасам Абаканское месторождение превышает все другие разведанные железорудные месторождения Западной Сибири. Особенно это касается тел II и Ш, которые вскрываются денудацией в самой верхней своей части. Рудные тела месторождения, в общем, монолитны, хотя внутри их имеется немало мелких зон раздавливания и притирания, по которым создаются напорные воды.

После начала эксплуатации месторождения разработка руд велась периодически. В 1947-1959 гг. было построено предприятие по добыче и обогащению руд – Абаканское рудоуправление. До 1957 года Абаканское месторождение разрабатывалось открытым способом (до глубины 140 м), с 1962 – подземным (шахта глубиной 400 м).

Разработку ведёт Абаканский филиал компании «Евразруда». Разведанные запасы – 118,4 млн. тонн руды со средним содержанием железа (Fe) 42,3-46,9 %, с примесью серы (S) (2,34-2,39 %), фосфора (P) (0,19-0,7%), а также кобальта (Co) и цинка (Zn). Среднегодовая добыча – 2,4 млн. тонн. Промышленные центры – Абаза и связанные с ним железной дорогой города Абакан (170 км) и Новокузнецк (360 км). Основной потребитель руды – Кузнецкий металлургический комбинат.

Список используемой литературы

1. Известия ордена трудового красного знамени индустриального института имени С. М. Кирова. Том 62, 1 - 1941 г.

2. Природа России. Железная руда. /Электронный ресурс/ http://rospriroda.ru

Код для цитирования: Скопировать