Одним из самых ценных для промышленности полезным ископаемым является железная руда. Месторождения в России данного минерала находятся в изобилии. Недаром наша страна входит в пятерку лидеров по объемам добычи этого сырья. Давайте выясним, где расположены самые богатые месторождения железной руды в России.
Роль железной руды в промышленности
Для начала выясним, какую роль играет в России, точнее, в её промышленном производстве, какими качествами она обладает.
Железная руда - это природный минерал, который в себе содержит железо в таком количестве, что его извлечение из руды является экономически эффективным и целесообразным.
Данное полезное ископаемое является основным сырьем для металлургической промышленности. Главный конечный продукт - чугун и сталь. Товарная форма последней называется прокатом. Косвенно через данную отрасль от поставок железной руды зависит машиностроение, автомобилестроение, судостроение и другие сферы народного хозяйства.
Поэтому таким важным для развития страны является каждое имеющееся месторождение железных руд в России. Экономические районы страны, особенно Восточно-Сибирский, Центрально-Черноземный, Уральский, Северный и Западно-Сибирский, во многом завязаны на переработке рудного сырья.
Главными свойствами железа, из-за которого оно нашло такое широкое распространение в промышленности, является прочность и термостойкость. Не менее важно то, что, в отличие от большинства других металлов, добыча и извлечение железа из руды возможны в больших объемах и со сравнительно малыми затратами.
Классификация железных руд
Железные руды имеют свою систему классификации.
В зависимости от химического состава руды делятся на следующие типы: оксиды, гидроксиды и углекислые соли.
Основными видами железорудных минералов являются: магнетит, лимонит, гётит, сидерит.
Месторождения железной руды в России также имеют собственную классификацию. В зависимости от способа залегания руды и её состава они делятся на несколько групп. Первостепенное значение имеют следующие из них: осадочные месторождения, скарновые, комплексные, кварцитовые.
Объемы запасов и добычи
Теперь выясним, какие объемы железной руды добывают в России.
По объему разведанных залежей железной руды в пересчете на железо РФ делит первое место с Бразилией, имея 18% от суммарного количества мировых запасов. Это объясняется тем, что именно у нас имеются крупнейшие месторождения железной руды - в России.
Если же брать в расчет не чистое железо, а всю руду с примесями, то тут по объемам запасов РФ занимает второе место на земном шаре - с 16% от мировых резервов, уступая по этому показателю только Украине.
По объемам добычи ценного минерала Россия долгое время занимает место в пятерке первых стран. Так, за 2014 год было добыто 105 млн тонн железной руды, что на 1395 млн тонн меньше, чем добывает лидер данного списка Китай, или на 45 млн тонн меньше, чем добывает четвертая в списке Индия. В то же время Россия по уровню добычи опережает следующую за ней Украину на 23 млн тонн.
На протяжении многих лет Россия находится в десятке крупнейших стран по экспорту железной руды. В 2009 году страна занимала шестое место с объемом экспорта 21,7 млн тонн, в 2013 году опустилась на девятое место, а в 2015 году поднялась на пятое. По данному показателю неизменный мировой лидер - Австралия.
Кроме того, следует сказать, что сразу два российских металлургических комбината входят в десятку мировых гигантов по производству железорудной продукции. Это «Евразхолдинг» (объем производства - 56 900 тыс. тонн/год) и «Металлоинвест» (44 700 тыс. тонн/год).
Основные месторождения
Теперь давайте определим, где расположены основные месторождения железной руды в России.
Самый крупный железорудный бассейн страны - КМА. Большими запасами руды обладает Кольский рудный район и месторождения Карелии. Богат на железную руду и Урал. Одним из крупнейших в России является Западно-Сибирский бассейн. Крупные месторождения железной руды в России расположены в Хакассии и в Алтайском крае.
С присоединением в 2014 году к России Крыма, в РФ появился ещё один крупный железорудный бассейн - Керченский.
Залежи Курской магнитной аномалии
Курская аномалия - не только самое крупное месторождение железной руды в России, но и неоспоримый мировой лидер по объему содержания железа. По количеству неочищенной руды (30 000 млн тонн) этот район уступает только одному боливийскому месторождению, запасы которого ещё уточняются специалистами.
КМА расположена на территории Курской, Орловской и Белгородской областей и имеет общую площадь в пределах 120 000 кв. км.
Основой железной руды данного региона являются магнетитовые кварциты. Именно с магнитными свойствами этого минерала связно аномальное поведение магнитной стрелки в данном районе.
Крупнейшими месторождениями КМА являются Коробковское, Новоялтинское, Михайловское, Погромецкое, Лебединское, Стойленское, Приоскольское, Яковлевское, Чернянское, Большетроицкое.
Месторождения и Карелии
Значимые месторождения железной руды в России находятся на территории Мурманской области и Республики Карелия.
Общая площадь Кольского рудного района, расположенного в пределах Мурманской области, составляет 114 900 кв. км. Нужно отметить, что добывается тут далеко не одна железная руда, но и многие другие рудные минералы - никелевые, медные, кобальтовые руды и апатиты. Среди месторождений региона следует выделить Ковдорское и Оленогорское. Основной минерал - железистый кварцит.
Крупнейшие месторождения Карелии - Аганозерское, Костомукшское, Пудожгорское. Правда, первое из них больше специализируется на добыче
Месторождения Урала
Уральские горы также богаты железной рудой. Основным районом добычи является Качканарская группа месторождений. Руда из данного региона отличается сравнительно высоким содержанием титана. Добыча производится открытым способом. Общие разведанные объемы железной руды составляют приблизительно 7000 млн тонн.
Кроме того, следует сказать, что именно на Урале расположены самые крупные металлургические комбинаты России, в частности «Магнитка» и НТМК. Но в то же время нужно отметить, что значительная часть былых запасов железных руд исчерпалась, поэтому приходится завозить их на данные предприятия также из других регионов страны.
Западно-Сибирский бассейн
Одним из крупнейших железорудных регионов России является Западно-Сибирский бассейн. Он мог бы быть крупнейшим месторождением в мире (до 393 000 млн тонн), но, по разведанным данным, пока уступает КМА и месторождению Эль-Мутун в Боливии.
Расположен бассейн преимущественно на территории Томской области и занимает площадь 260 000 кв. км. Нужно отметить, что несмотря на огромные объемы запасов руды, разведка её месторождений и добыча сопряжены с целым рядом трудностей.
Крупнейшие месторождения бассейна - Бачкарское, Чузикское, Колпашевское, Парбигское и Парабельское. Наиболее значимое и разведанное из них - первое в списке. Оно имеет площадь 1200 кв. км.
Месторождения в Хакасии
Довольно значимыми являются месторождения в Алтайском крае и Хакасии. Но если разработка первых из них ведется довольно слабо, то хакасские запасы руд добываются активно. Из конкретных месторождений следует выделить Абагазское (объем более 73 000 тыс. тонн) и Абаканское (118 400 тыс. тонн).
Для развития региона данные месторождения имеют стратегическое значение.
Керченский бассейн
Совсем недавно, в связи с присоединением Крыма, богатства России пополнились ещё и Керченским бассейном, богатым на железную руду. Он полностью расположен на территории Республики Крым, и имеет площадь более 250 кв. км. Обще запасы руд оцениваются 1800 млн тонн. Особенностью залежей руды в данном регионе является то, что они располагаются преимущественно в прогибах горных пород.
Среди основных месторождений нужно назвать Кыз-Аульское, Очерет-Бурунское, Катерлезское, Акманайское, Эльтиген-Ортельское, Новоселовское, Баксинское, Северное. Условно все эти месторождения объединены в северную и южную группу.
Другие железорудные регионы
Кроме того, в России расположено значительное количество других месторождений железной руды, которые имеют меньшее значение и объемы, чем перечисленные выше.
В крупное месторождение железных руд расположено в Кемеровской области. Его ресурсы используются для обеспечения сырьем Западно-Сибирского и Кузнецкого металлургических комбинатов.
В Восточной Сибири, кроме Хакасии, залежи железных руд имеются в Забайкалье, в Иркутском регионе и в Красноярском крае. На Дальнем Востоке - в перспективе - могут начаться крупные разработки в Якутии, Хабаровском и Приморском крае, Амурской области. Особенно богата на железо Якутия.
Впрочем, это далеко не полный перечень месторождений железной руды, которые имеются на Кроме того, не нужно забывать, что некоторые месторождения могут быть плохо разведанными, недооцененными по объемам или вообще не открытыми на данный момент.
Значение железорудной отрасли
Безусловно, добыча железной руды и последующая её переработка и экспорт имеют довольно высокое значение для экономики всей страны. Россия обладает крупнейшими запасами железных руд в мире и является одним из лидеров по их добыче и экспорту.
Мы остановились на самых важных месторождениях железной руды в России, но это далеко не полный список. Данный минерал можно найти практически в каждом экономическом районе страны. Выберите (месторождения железных руд России, кстати, полностью разведаны далеко не все) любой из них на экономической карте - и обязательно наткнетесь на такой участок.
Сегодня данная отрасль представляет очень большой интерес как перспективное направление.
На Урале известно более 75 больших и малых месторождений железных руд, общие балансовые запасы которых на 01.01.89 г. составляли 14,8 млрд. т, из них около 9,4 млрд. т разведанных запасов (по категориям А+В+С1). Часть открытых месторождений Урала еще недостаточно изучена и на балансе не состоит.
Наибольшая часть разведанных запасов (7,1 млрд. т) представлена комплексными титаномагнетитовыми рудами, которые сосредоточены на 4-х месторождениях, крупнейшими из них являются месторождения Качканарской группы с балансовыми запасами более 11,5 млрд. т. магнетитовые, мартитовые и полумартитовые руды на Урале сосредоточены на 19 месторождениях. Их балансовые запасы составляют 1,4 млрд. т. Около 48 месторождений представлено бурыми железняками с общими балансовыми запасами 0,4 млрд. т. Семь из этих месторождений с запасами 0,32 млрд. т представлено комплексными железохромоникелевыми бурыми железняками. Два небольших месторождения представлено магнетитовыми железистыми кварцитами и два – сидеритами, из которых Бакальское месторождение является крупнейшим с запасами более 1 млрд. т сидеритовых руд.
Большинство железорудных месторождений Урала давно и интенсивно эксплуатируется и в значительной мере уже выработано. Их остаточные запасы весьма ограничены.
Рассмотрим более детально важнейшие железорудные районы и месторождения Урала.
На северном Урале расположен Северо-Ивдельский железорудный район, включающий месторождения Северной и Лангуро-Самской групп, а также Масловское месторождение. Эти месторождения служили рудной базой Серовского металлургического завода, часть из них разрабатывалась открытым способом Полуночным и Марсятским рудоуправлениями. Месторождения представлены магнетитами, мартитами и бурыми железняками. Содержание железа изменяется в широких пределах, составляя 45-50 % для магнетитовых и мартитовых руд и 32-40 % для бурых железняков. Магнитные железняки содержат значительное количество (до 1,40 %) серы. Содержание фосфора не превышает 0,2 %. Магнетитовые руды подвергались магнитной сепарации, а бурые железняки – промывке. Мелкие фракции концентрата направляли на агломерационную фабрику Серовского металлургического завода, а кусковый концентрат непосредственно в доменную плавку. В настоящее время разработка этих месторождений не ведется.
Там же (в Серовском и Североуральском районах Свердловской области) расположена Богословская группа мелких месторождений (в нее входят Ауэрбаховский, Воронцовский, Покровский, Баяновский, Северо-Песчанский и другие рудники). месторождения также представлены магнетитовыми рудами, красными и бурыми железняками. Общие запасы указанных групп месторождений Северного Урала не превышают 250 млн. т.
Содержание железа в рудах месторождений Богословской группы также изменяется в широких пределах от 40 до 58 % для магнитных железняков и гематитовых руд и 32-40 % для бурых железняков. В рудах отмечается повышенное содержание меди, а в руде Ауэрбаховского месторождения – хрома. Содержание фосфора обычно не превышает 0,1 %, но некоторые из руд имеют повышенное содержание серы (до 3,8 %). Руды Богословской группы месторождений добываются в основном подземным способом (95 %), на их базе действуют две шахты: Песчанская и Первомайская. Введен в строй Северо-Песчанский ГОК производительностью 3,0 млн. т концентрата в год с содержанием железа 49-52 %, который поступает на Нижнетагильский металлургический комбинат и на завод им.Серова.
В этом же регионе открыто крупное Серовское месторождение комплексных бурых железняков, содержащих хром (1,5-2,0 %) и никель (около 0,5 %), в небольших количествах присутствует кобальт. Запасы руд по категориям В+С1+С2 оцениваются в 1 млрд. т, в том числе 940 млн. т бобово-конгломератовых и 60 млн. т охристых руд. Генетически месторождение относится к месторождениям коры выветривания. Бортовое содержание железа в бобово-конгломератовых рудах составляет 24 %, в охристых 45-47 %, пустая порода глиноземистая (отношение SiO2: Al2O3 составляет около 1).
Месторождение еще слабо разведано и изучено, особенно в отношении технологии подготовки руд к плавке и самой плавки. Наиболее вероятным и эффективным способом их обогащения является пирометаллургический метод. Этот метод заключается в том, что в процессе восстановительного обжига руды значительная часть железа переходит в металлическое состояние. Последующая магнитная сепарация обоженного продукта позволяет получать концентрат, содержащий 81,2-81,5 % железа, в том числе 77,3-79,7 % железа металлического при высокой степени его извлечения. Около 75 % хрома переходит в хвосты, из которых его можно извлекать другими методами. Никель на 77-82,5 % переходит в концентрат. Однако это технология относительно дорогая. Окончательного решения по использованию руд этого месторождения пока нет.
В северо-восточной части Свердловской области находится Алапаевская группа небольших месторождений, представляющих рудную базу Алапаевского и Верхне-Синячихинского металлургических заводов. Руды представлены бурыми железняками со средним содержанием железа для различных месторождений в пределах 38-41 % , чистыми по сере (в среднем 0,02 %). Содержание фосфора не превышает 0,1 %. В пустой породе преобладают кремнезем и глинозем. Балансовые запасы руд этой группы составляли около 58,6 млн. т. В настоящее время добыча руд не ведется.
Тагило-Кушвинский железорудный район включает в себя 11 относительно небольших месторождений (Высокогорское, Лебяжинское, Гороблагодатское и др.). Общие балансовые запасы руд этого района составляют около 1,09 млрд. т. Месторождения этого района относятся к месторождениям скарнового типа, представлены преимущественно магнетитовыми и в меньшей степени полумартитовыми и мартитовыми рудами. Незначительное распространение имеют бурые железняки. Среднее содержание железа по типам руд и месторождениям колеблется в широких пределах (от 32 до 55 %).
Богатые окисленные руды используются после дробления, грохочения, а глинистые и валунчатые руды подвергаются еще и промывке. В результате обогащения окисленных руд получают кусковую мартеновскую и доменную руду, а также мелочь для агломерации. Бедные магнетитовые руды, отличающиеся высоким содержанием серы (0,4-1,8 %), обогащаются сухой и мокрой магнитной сепарацией. Полученные концентраты поступают на агломерацию. Химический состав руд и концентратов представлен в приложении 1.
Как для магнетитовых, так и для богатых мартитовых руд характерно повышенное содержание марганца (0,24-2,0 %) и глинозема (2,3-6,0 %). Соотношение содержания кремнезема и глинозема меньше двух. Для высокогорских руд характерно повышенное содержание меди (0,08-0,12 %). Разработка руд на месторождениях этого района ведется открытым и подземным способами.
В Тагило-Кушвинском районе находится также Волковское месторождение комплексных железованадиевомедных и фосфорных руд. В среднем они содержат (в %): Fe 18,0; Cu 0,8; P2O5 5,57; V 0,26; SiO2 35,4; CaO 12,8; Al2O3 12,4. Месторождение разрабатывается красноуральским медеплавильным комбинатом с начала 80-х годов. Объём добычи в 1990 г. составил 1428 тыс. т. Технологическая схема обогащения этих руд на обогатительной фабрике комбината представляет прямую селективную флотацию с выделением сначала медного, а затем апатитового концентратов. Из хвостов апатитовой флотации методом магнитной сепарации выделяется железованадиевый концентрат.
В зависимости от исходного содержания меди и режима обогащения выход концентрата медной флотации изменяется от 0,57 до 9,6 % при содержании в нём меди от 5,05 до 20,83 %. Извлечение меди составляет 52,3-96,2 %.
Содержание P2O5 в апатитовом концентрате изменяется в пределах 30,6-37,6 %, а извлечение его – 59,8-73,4 %. В результате магнитной сепарации хвостов апатитовой флотации получается концентрат, содержащий 59,0-61,6 % железа, при извлечении его 55,1-75,4 %. Содержание V2O5 в концентрате составляет 1,0-1,12 % при извлечении 65,3-79,2 %. Выход железо-ванадиевого концентрата составляет 15,30-27,10 %.
Качканарский железорудный район представлен двумя крупными месторождениями комплексных титаномагнетитовых руд: Гусевогорским и собственно Качканарским. Балансовые запасы руд этих месторождений составляют 11,54 млрд. т, из них 6,85 млрд. т – разведанных. По своему генетизу эти месторождения относятся к магматическому типу. Руды бедные, вкрапленные, содержание железа в них составляет 16-17 %. Основными железорудными минералами в них являются магнетит и ильменит. В малых количествах присутствует гематит. Ильменит образует тончайшие включения в магнетите. Содержание диоксида титана в руде составляет 1,0-1,3 %. Кроме железа и титана в рудах присутствует ванадий (около 0,14 % V2O5). Положительным является высокая основность (до 0,6-0,7) пустой породы. Руды чистые по сере и фосфору.
На базе Гусевогорского месторождения с 1963 года действует Качканарский горно-обогатительный комбинат производительностью по сырой руде 45 млн. т. Добыча руды ведется открытым способом. Руда легко обогащается методом магнитной сепарации с получением концентрата, содержащего 62-63 % железа и 0,60 % V2O5. Из полученного концентрата на комбинате производят агломерат и окатыши, которые отправляются на Нижнетагильский металлургический комбинат для выплавки ванадиевого чугуна. Шлак, образующийся при кислородно-конверторной переработке этого чугуна, используется для производства феррованадия. По такой схеме осуществляется комплексное использование железорудного сырья, добываемого на этом месторождении. Извлечение железа в концентрат при этом составляет около 66 %, ванадия 75,5 %. Однако, сквозное извлечение ванадия в конечные продукты – феррованадий и сталь – значительно ниже (30-32 %). Поэтому в настоящее время предлагается и разрабатывается другая технология комплексной переработки этих руд, включающая производство металлизованных окатышей и выплавку непосредственно из них стали. При этом потери ванадия снизятся до 15-20 %.
Ищете, где купить трубу стальную диаметром от 10 до 1420 мм? Компания «Верна-СК» представляет весь спектр продукции для Ваших нужд.
В Свердловской области находится также Первоуральское месторождение титаномагнетитов с балансовыми запасами 126 млн. т. Генетически оно также относится к магматическому типу. Содержание железа в исходной руде составляет 14-16 %. Руда содержит титан и ванадий, чистая по фосфору (0,22 %) и сере (0,21 %). Разработку месторождения ведет Первоуральское рудоуправление, добывающее 3,5 млн. т сырой руды в год. После обогащения сухой магнитной сепарацией получают кусковый концентрат, содержащий 35,7 % железа, 3,6 % TiO2 и 0,49 % V2O5. Концентрат поступает на Чусовской металлургический завод.
Группа месторождений (Кусинское, Копанское, Медведевское) титаномагнетитовых руд с общими балансовыми запасами около 170 млн. т расположено в Кусинском районе Челябинской области. Руды содержат 36-45 % железа, в них присутствуют титан и ванадий. Эти месторождения предназначались для выплавки ванадиевого чугуна на Чусовском металлургическом заводе. Кусинское месторождение до последнего времени разрабатывалось Златоустовским рудоуправлением. Руда обогащалась мокрой магнитной сепарацией. Из концентрата на Кусинской агломерационной фабрике получали агломерат с содержанием железа около 58 %, диоксида титана 5,0 % и пентаоксида ванадия 0,84 %.
В связи с развитием производства ванадийсодержащих окатышей и агломерата на Качканарском ГОКе, которыми снабжаются НТМК и Чусовской металлургический завод, эксплуатация Кусинского месторождения прекращена, и разработка других месторождений этой группы в обозримой перспективе не предусматривается.
Бакальский железорудный район расположен в 200 км от г. Челябинска на западном склоне южного Урала. На бакальском рудном поле разведано до 20 железорудных месторождений с суммарными балансовыми запасами около 1,06 млрд. т, из них разведанные запасы составляют 669 млн. т. Эти месторождения являются гидротермальными. Рудные тела бакальских месторождений находятся в виде пластообразных залежей линзовидных, гнездообразных и жильных образований. Длина пластообразных залежей до 3 км, ширина до 1 км, мощность до 80 м. Однако преобладают мелкие рудные тела, приуроченные к разрывным нарушениям. Глубина залегания рудных тел от 100 до 500 м. В зоне окисления, которая опускается на глубину 60-120 м от поверхности рудного тела, сидериты превращены в бурый железняк. Между этими горизонтами встречаются полуокисленные сидериты. Основным железосодержащим минералом сидеритовых руд бакальских месторождений является сидероплезит, представляющий собой изоморфную смесь углекислых солей железа, магния и марганца.
Бакальские сидериты характеризуются сравнительно невысоким содержанием железа (30-35 %), которое за счёт удаления диоксида углерода при диссоциации карбонатов в процессе их нагревания (при обжиге или плавке) возрастает до 44-48 %, с повышенным содержанием оксида магния, чистотой по фосфору. Содержание серы в них крайне непостоянно, изменяется без всякой закономерности (от 0,03 до 1,0 % и выше). В качестве полезной примеси сидериты Бакала содержат от 1,0 до 2,0 % оксида марганца. Бурые железняки содержат около 50 % железа, 0,1-0,2 % серы, 0,02-0,03 % фосфора. Запасы бурых железняков составляли около 50 млн. т и к настоящему времени практически исчерпаны.
Бакальские месторождения являются основной рудной базой Челябинского металлургического комбината, Сатнинского и Ашинского заводов. Месторождения разрабатываются открытым и подземным способами Бакальским рудоуправлением. Основная масса добываемой руды (около 4,5 млн.т) – сидериты. Добытую руду дробят, сортируют с выделением кусковой фракции (60-10 мм) и мелочи (10-0 мм). Кусковая фракция бурых железняков направляется в доменную плавку. Кусковый сидерит подвергают обжигу в шахтных печах. Обожженный сидерит, обладая магнитными свойствами, подвергается магнитной сепарации. Полученный концентрат поступает на указанные заводы Урала, Карагандинский металлургический комбинат и другие предприятия. Смесь мелких фракций сидерита и бурых железняков подвергается агломерации на местной аглофабрике. Агломерат идет в доменный цех АО “Мечел”. Химический состав руды месторождений Бакальского района и продуктов их подготовки представлен в приложении 1.
Ахтенское месторождение расположено в Кусинском районе Челябинской области и является дополнительной базой Челябинского металлургического комбината. Запасы его составляют около 50 млн. т. Руды представлены бурыми железняками и сидеритами. По качеству они сходны с бакальскими рудами. Добываются только бурые железняки с содержанием железа около 43 % при 0,07 % серы и 0,06 % фосфора.
Теченское месторождение магнетитовых руд с разведанными запасами около 60 млн. т расположено в 60 км от Челябинского металлургического комбината и является его дополнительной рудной базой. Относится оно к типу скарновых месторождений. Среднее содержание железа в руде составляет 35,4 %, серы – 1,17 %, фосфора – 0,07 %. Обогащение этих руд мокрой магнитной сепарацией при измельчении до 0,2-0 мм позволяет получать концентрат с содержанием железа до 55 %. В настоящее время месторождение не разрабатывается.
Магнитогорское месторождение относится к типу скарновых месторождений. Руды горы магнитной являются рудной базой Магнитогорского металлургического комбината. Они представлены двумя основными разновидностями: сульфидными (или первичными) и окисленными. Кроме этих двух типов коренных руд на месторождении выделялось небольшое количество россыпных руд и бурых железняков. В сульфидных рудах основными железорудными минералами являются магнетит и пирит (содержание серы в них до 4 %). Окисленные и россыпные руды представлены мартитом, а бурые железняки – лимонитом. Содержание железа в рудах изменяется в широких пределах: 38-60 % для магнетитовых (сульфидных) и 52-58 % для мартитовых руд. Содержание фосфора в магнитогорских рудах не превышает 0,1 %, составляя в среднем 0,04-0,05 %. Пустая порода этих руд характеризуются повышенной основностью, составляющей около 0,3 для окисленных руд и 0,5 для сульфидных.
Богатые окисленные руды (с содержанием железа выше 48 %) подвергают дроблению и сортировке. Бедные окисленные и россыпные руды обогащают гравитационным методом (промывка, отсадка) с применением магнитной сепарации. Для богатых сульфидных руд применяют сухую магнитную сепарацию; для бедных сульфидных руд – сухую и мокрую магнитную сепарацию. Химический состав исходных руд и концентратов представлен в приложении 1. Мелочь концентратов окисленных и россыпных руд и все концентраты сульфидных руд подвергают агломерации на 4-х аглофабриках ММк.
В настоящее время балансовые запасы руд горы Магнитной, интенсивно разрабатываемой с 1932 г., в значительной мере исчерпаны и на 01.01.89 г. составляли 85 млн. т, что приводит к постепенному сокращению объёма добычи. Для компенсации этого сокращения начата разработка небольшого месторождения Малый Куйбас, расположенного в непосредственной близости от г. Магнитогорска. руды магнетитовые и гематитовые с содержанием железа 40-60 % и фосфора 0,03-0,06 %. В магнетитовых рудах содержится 1,8-2,0 % серы, а в гематитовых – 0,07 %. При обогащении получают концентрат, содержащий 65 % железа. Разработку ведут открытым способом. Общие балансовые запасы месторождений Магнитогорского железорудного района составляли в начале разработки около 0,45 млрд. т.
Зигазино-Комаровский железорудный район расположен в Белорецком районе Башкортостана и представляет собой группу из 19 мелких месторождений бурых железняков (плотные бурые, охристо-бурые и охристо-глинистые) и, отчасти, сидеритовых руд осадочного происхождения. Общие балансовые запасы руд этих месторождений, которые являются железорудной базой Белорецкого металлургического комбината, составляют (на 01.01.89 г.) 80,2 млн. т. Часть месторождений (Туканское и Западно-Майгашлинское) разрабатывается открытым способом. Объём добычи составляет около 0,5 млн. т руды в год. Среднее содержание железа в добываемой руде составляет 41-43 %. Руды чистые по содержанию серы (0,03 %) и фосфора (0,06-0,07 %). В основном разрабатывают кусковые бурые железняки, для подготовки к плавке их подвергают дроблению, промывке и сортировке на Туканской и Западно-Майгашлинской дробильно-обогатительных фабриках. Содержание железа в мытой руде – 47,0-47,5 %.
Орско-Халиловский железорудный район включает в себя 6 месторождений бурых железняков осадочного происхождения, содержащих никель (0,4-0,7 %) и хром (1,60-2,5 %). Общие балансовые запасы руд месторождений района составляли на 01.01.89 г. 312,2 млн. т, наиболее крупными из них являются Аккермановское и Ново-Киевское месторождения. Среднее содержание железа по месторождениям изменяется в пределах 31,5-39,5 %. Руды содержат 0,03-0,06 % серы и 0,15-0,26 % фосфора.
Руды этого района являются сырьевой базой АО “Носта” (Орско-Халиловского металлургического комбината), которое проектировалось на производство природнолегированного металла. По первоначальному проекту ново-киевская руда с содержанием железа 38-39 %, добываемая открытым способом, должна подвергаться дроблению и сортировке с выделением кусковой доменной руды крупностью 120-6 мм и мелочи 6-0 мм для агломерации. Аккермановская руда, добываемая также открытым способом, содержание железа в которой – 31,5-32,5 %, должна проходить подготовку по более сложной схеме, включающей дробление её до крупности 75-0 мм и грохочение на классы 75-10 и 10-0 мм. Первый класс (с содержанием железа 38 %) является готовым продуктом для доменной плавки, а мелочь 10-0 мм предназначалась для обжигмагнитного обогащения с получением концентрата (45,5 % железа). Полученный концентрат совместно с мелочью ново-киевской руды должен подвергаться агломерации на аглофабрике комбината.
Однако эта схема не была реализована. В настоящее время эксплуатируется только Ново-Киевское месторождение, кусковая руда которого поступает для выплавки природнолегированного чугуна на одной из доменных печей ОХМК. Остальное производство чугуна на комбинате базируется на привозном сырье.
Рассмотрев характеристики основных месторождений Урала, отметим, что для развития черной металлургии этого региона кроме местных железных руд используют железорудные материалы, завозимые из других районов страны, в частности с ГОКов КМА, северо-запада страны и Казахстана.
Железо. Славу Уралу создали прежде всего железные руды, месторождения которых известны здесь с XVII в. За годы советской власти наша страна вышла на первое место в мире по ресурсам железной руды. Железорудные месторождения Урала в рудном потенциале нашей страны и в настоящее время занимают значительное место.
Большая часть уральских железных руд сравнительно легко обогащается, рудные тела неглубоко залегают, имеется ряд крупных скоплений, что дает возможность применять широкую механизацию работ и концентрировать металлургическое производство.
Главные залежи железных руд приурочены к восточному склону Урала, к зоне Тагильско-Магнитогорского (Зеленокаменного) прогиба, где они образуют серию месторождений, особенно в пределах Среднего и Южного Урала.
Еще в 30-х гг. была поставлена задача создания на востоке страны второго угольно-металлургического центра СССР на базе богатейших рудных месторождений Урала и угольных - Сибири. Тогда же начались интенсивное изучение и разработка железорудного месторождения горы Магнитной на Южном Урале. Первый советский рудник на горе Атач (Атачи) пущен 15 мая 1931 г. Сейчас запасы железной руды горы Магнитной исчерпаны, но в первые десятилетия Магнитогорского металлургического комбината, и особенно в годы Великой Отечественной войны, это месторождение имело огромное экономическое значение в развитии черной металлургии нашей страны.
Большой вклад в изучение железных руд горы Магнитной внес академик А. Н. Заварицкий, автор двухтомного труда «Гора Магнитная и ее месторождение магнитных руд», в котором он выдвинул новую гипотезу происхождения железных руд в результате контактного метасоматоза (ранее существовала гипотеза магматического происхождения этих руд) (Метасоматоз - замещение одних минералов другими с изменениями общего химического состава горной породы. Магматизм - процесс образования горных пород (а следовательно, и полезных минеральных веществ - полезных ископаемых) из расплавленной огненно-жидкой магмы в результате ее остывания).
В годы первых пятилеток были доразведаны запасы руд старых месторождений - Алапаевского, Каменско-Синарского, Зигазино-Комаровского, Бакальского. Здесь выросли металлургические центры - в том числе и Челябинский. Шло активное изучение железных руд на Южном Урале. Помимо месторождений горы Магнитной была разведана Халиловская группа природно-легированных железо-хромо-никелевых руд (Природно-легированные руды содержат, наряду с железом, легирующие, т. е. улучшающие качества металла компоненты (никель, титан, хром)) озерно-осадочного происхождения. На базе их сооружен Орско-Халиловский металлургический комбинат.
В период Великой Отечественной войны геологоразведочные работы продолжались. Урал был основным центром черной металлургии СССР.
После войны начата разведка и разработка титаномагнетитовых руд Качканарского месторождения - одного из крупных железорудных районов Урала. Железо здесь известно со времени Палласа, но освоение месторождения (Гусевогорского) начато в последнее двадцатипятилетие. Местные титаномагнетитовые руды содержат сравнительно небольшое количество железа (до 17 %), но зато в них мало серы и фосфора. На этом месторождении в Качканаре работает один из крупнейших в стране горно-обогатительных комбинатов. Известность получили и другие месторождения титаномагнетитов - Висимское, Первоуральское.
В послевоенные годы открыты новые месторождения богатых магнетитовых руд - Соколовско-Сарбайское и оолитовых бурых железняков - Лисаковское, Аятское и другие. В Южном Зауралье открыты Светлоозерскoe, Петровское и Медвежье-Озерское месторождения (Курганский железорудный район). 70-е гг. ознаменовались успехами в изучении и оценке перспектив глубоких горизонтов известных месторождений, а в следующее десятилетие по-новому представилась сырьевая железорудная база среднего и Южного Урала. Установлено, что месторождения на Среднем Урале (Тагило-Кушвинский район) имеют полигенный характер, в старых районах открыты новые месторождения - Естюнинское, Лебяжье и другие, доразведаны месторождения гор Высокой и Благодати.
На Южном Урале разведочными работами в пределах Бакальского рудного поля (Челябинская область) были выявлены новые месторождения бурых железняков и сидеритов - Ново-Бакальское, Рудничное, Петлинское.
В конце 50-х гг. в Южном Зауралье, юго-восточнее Троицка (в области Зауральского плато), открыто крупнейшее месторождение магнетитовых руд - Качарское. В 80-е гг. начата его эксплуатация. Оно укрепит железорудную базу Южного Урала, так как Соколовско-Сарбайское месторождение почти на исходе. Железо Качарского месторождения залегает на большой глубине, и разработка его трудна, но трудности восполняются за счет хорошего качества железа.
Запасы железной руды разведаны и на Северном Урале - Песчанская группа месторождений богатых магнетитовых руд, обеспечивающих потребность Серовского металлургического завода; доразведаны месторождения железа в Ивдельском районе и др. В целом сегодняшняя сырьевая железорудная база Уральского экономического района позволяет продлить срок существования действующих горнорудных предприятий и вести проектирование новых мощностей по добыче железных руд.
В изучении железорудных месторождений Урала принимали участие очень многие геологи, но особенно A.Н. Заварицкий, Б.П. Кротов, B.М. Логиновский, В. Ф. Прейс, Н. Н. Кусков, А. К. Семерун, М. И. и Б. М. Алешины, Л. Н. Овчинников, Я. П. Баклаев, А. Ф. Фадеичев и А. И. Усенко.
Медь. Основные медедобывающие предприятия царской России располагались на Урале и в Закавказье. И в настоящее время Урал является ведущим меднорудным регионом нашей страны. Уральские медные руды содержат примеси других цветных и редких металлов, в частности, цинка, серы, ванадия, кобальта и других, что увеличивает их ценность.
В годы довоенных пятилеток благодаря исключительной энергии уральских геологов (М. И. Меркулова, Д. К. Суслова, Е. А. Кузнецова, C. Н. Иванова, И. В. Ленных и других) были разведаны крупные запасы меди в медноколчеданных месторождениях Среднего Урала (Дегтярское, Белореченское, Пьянко-Ломовское, Левихинское) и открыта новая колчеданная провинция на юге Уральского хребта (Блявинское, Сибайское, Учалинское месторождения). Они послужили базой для ускоренного восстановления Кировградского (бывшего Калатинского) и Карабашского медеплавильных заводов, а также строительства новых - Красноуральского, Медногорского, Среднеуральского (СУМЗа).
Послевоенные годы ознаменовались выявлением ряда новых месторождений медных руд, особенно на Южном Урале: в 1958 г. в Оренбургской области, близ города Орска, у озера Гай (местные жители давно заметили целебные свойства его вод), было открыто Гайское месторождение. С 1959 г. гайская руда поступает на все медеплавильные заводы Урала. Использование ее позволило значительно снизить себестоимость выплавляемой здесь меди.
В начале 70-х гг. на Южном Урале разведано новое крупное месторождение меди - Подольское (В. А. Прокин, Ю. А. Болотин и другие). Колчеданные залежи располагаются в виде пяти рудных тел, месторождение богато многими ценными примесями. Здесь же, на Южном Урале, с начала 80-х гг. осваивается еще один меднорудный район - Верхнеуральский: месторождения Узергинское, Молодежное (Б. В. Смирнов, П. Я. Лобанов).
В 1987 г. найдена медь в Режевском районе Свердловской области - Сафьяновское месторождение. Оно открывает перспективы поисков медноколчеданных руд в восточной полосе Урала (и в Зауралье). До сих пор основные крупные месторождения меди были открыты в горной части (Тагильско-Магнитогорский прогиб: Гай, Подольское, Дегтярское).
Стали известны месторождения меди и на Северном Урале - Валенторское, Тарньерское, Саумское, Ново-Шемурское, которые в последние годы подготовлены для промышленного освоения.
Перспективным районом развития цветной металлургии становится Полярный Урал. Здесь за последнее десятилетие разведано несколько месторождений: медно-молибденовые руды Лекын-Тальбейского района, медно-никелевые и хромовые хребта Рай-Из, Саурейское свинцовое, Харбейское молибденовое, Пай-Хойское медно-никелевое и другие. На западном склоне Урала широкой полосой с севера на юг распространены медистые песчаники. Эти руды имеют осадочное происхождение, залегают в виде отдельных гнезд, но из-за рассеянности залежей разработка их не производится. Исключение составляет Каргалинское крупное месторождение на юге Предуралья.
С учетом современного уровня добычи горнорудные предприятия Урала обеспечены медным сырьем на многие годы
Урал является одной из уникальных железорудных провинций мира, включающей все разнообразие железных руд как по способу образования, так и по качественной их характеристике.. Примерно уже со второй половины ХVI века во многих местах вдоль западного и восточного склонов Уральского хребта существовал кустарный железный промысел. В то время искали и добывали только легкоплавкий бурый железняк, образующийся в результате осаждения железа из подземных грунтовых вод на дно многочисленных болот. Месторождения таких или озерных руд были многочисленны, но очень незначительны по запасам и поэтому быстро вырабатывались. Первооткрывателями и пользователями этих руд были большей частью крестьяне, получавшие так называемое "кричное" железо в виде губчатой массы при температуре 700–800 о С в "домницах".
Возросшие потребности государства в эпоху Петра I в вооружении армии привели к широкому развитию поисковых работ более качественного сырья и строительству железоделательных казенных заводов вблизи открытых месторождений. Поисками железных руд и постройкой новых заводов на Урале в то время активно занимались Демидовы. Для контроля за деятельностью горнопромышленников Петром I на Урал были присланы В.Н.Татищев и В. И. Геннин, заложившие на Урале много новых рудников и заводов. От плавки бурого железняка заводы стали переходить на плавку магнитного железняка. Это были скарновые магнетитовые руды, которые надолго определили промышленную значимость уральского региона: на протяжении более двух веков они являлись основной базой металлургической промышленности Урала и всей России. Но к настоящему времени запасы крупных неглубоко залегающих месторождений истощены, и перед промышленностью стала проблема освоения бедных и еще более тугоплавких (из-за более высокого в них содержания титана) руд – титаномагнетитовых. С освоением титаномагнетитовых руд в начале 70-х г. (1963 г.) начинается третий период в развитии металлургической промышленности на Урале.
Огромные запасы титаномагнетитовых руд, присутствие в них ценного легирующего элемента – ванадия, хорошая обогатимость являются благоприятными объективными предпосылками для дальнейшего развития базы черной металлургии Урала в новом тысячелетии. В настоящее время на Урале насчитывается около 50 средних и крупных месторождений железных руд и более 200 мелких месторождений и рудопроявлений. Формирование их связано с различными геологическими процессами: магматическими, постмагматическими, осадочными, выветривания. В зависимости от условий образования руд, их минерального состава, геохимических особенностей и связи с определенными комплексами рудовмещающих пород выделяются следующие основные типы месторождений: титаномагнетитовые, скарново-магнетитовые, сидеритовые, железистых кварцитов и бурожелезняковые.
Титаномагнетитовые месторождения
Месторождения титаномагнетитовых руд достаточно хорошо исследованы, большой вклад в их изучение внесли М.И.Алешин, П.С.Прямоносов, А.Ф.Фадеичев, Д.С.Штейнберг, В.Г.Фоминых, Б.М.Алешин и др. Выделяются две группы (формации) титаномагнетитовых месторождений: ильменит-магнетитовая (высокотитанистых руд), или кусинский подтип, и собственно-титаномагнетитовая (низкотитанистых руд), или качканарский подтип.
Высокотитанистая группа месторождений кусинского подтипа распространена в пределах Центрально-Уральской зоны на западном склоне Северного Урала (Юбрышкинское) и Южного Урала (Кусинско-Копанская группа). Эти месторождения залегают среди габбро и габбро-норитов, реже пироксенитов и амфиболитов. В массивах широко развиты жильные диабазы, поэтому исследователи относят такой рудовмещающий комплекс к габбро-диабазовой формации, формирующейся на стадии рифтогенного растяжения древних стабилизированных областей (платформ). Ильменит-магнетитовое оруденение концентрируется исключительно в пределах интрузивных массивов в виде жило- и линзообразных тел сплошных руд и окружающих их ореолов вкрапленных руд. Такие рудные зоны характеризуются обычно небольшими мощностями (в десятки метров), но при этом имеют весьма значительную протяженность по простиранию (в сотни метров) и выклиниваются на глубине первых сотен метров. Простирание и падение рудных залежей, как правило, согласное с полосчатостью вмещающих их габброидов и нередко повторяет контуры рудовмещающих массивов, что свидетельствует о генетической сопряженности процессов рудообразования и интрузивного магматизма.
Зоны сплошных руд и рудной вкрапленности занимают различное положение в массивах и какой-либо четко выраженной закономерности в этом не обнаруживают. Так, главная рудная зона на Копанском месторождении тяготеет к лежачему боку массива, а на Маткальском – по всему разрезу. Главными рудными минералами месторождений описываемой группы являются ильменит (FeTiO 3) и титаномагнетит (Fe 3 O 4 c примесью TiО 2 до 14%), в незначительном количестве присутствуют сульфиды: пирит(FeS 2), халькопирит(CuFeS 2), пирротин(FeS); из нерудных минералов – амфибол, пироксен, плагиоклаз, эпидот, цоизит, клиноцоизит, хлорит, оливин, биотит, апатит. В зависимости от количественного соотношения главных рудных минералов выделяются руды ильменитовые, ильменит-титаномагнетитовые и титаномагнетитовые. Как установлено Д.С.Штейнбергом, количество ильменита по отношению к титаномагнетиту в рудах возрастает от сплошных руд к вкрапленным и от лежачего бока рудной зоны или массива к висячему.
По химическому составу руды рассматриваемых месторождений высокотитанистые. Содержания титана и в меньшей мере ванадия коррелируются с содержанием в рудах железа. Так, во вкрапленных рудах (при содержании железа 20–25%) концентрации TiO2 составляют 4-6%, в сплошных рудах (при содержании железа 50–55%) – от 8 до14%. Аналогичная, но менее четкая, закономерность наблюдается и в распределении ванадия, этого ценного легирующего элемента, содержание которого во вкрапленных и сплошных рудах равны соответственно 0,5 и 0,8%. Руды этого типа месторождений относятся к труднообогатимым из-за большого количества тонких пластинчатых вростков ильменита в титаномагнетите. Прогнозные ресурсы руд этого типа в интервале глубин 0-700 м оценены в 6 млрд. т.
Наибольшее значение для промышленности в настоящее время имеют и будут иметь в новом тысячелетии, несомненно, месторождения малотитанистых титаномагнетитовых руд качканарского подтипа, приуроченных в основном к дунит-пироксенит-габбровой формации Платиноносного пояса, располагающегося в западной части Тагильской зоны. Возраст месторождений среднепалеозойский. Геологическое строение и закономерности размещения месторождений низкотитанистых руд описаны в ряде работ В.Г.Фоминых.
Наиболее значительные месторождения этой группы Качканарское, Гусевогорское и Суроямское. Оруденение связано с различными типами пород: на Висимском и в отдельных зонах Гусевогорского месторождения – с наиболее магнезиальными разностями ультраосновных (низкокремнеземистых) пород – оливинитами и верлитами, в таких месторождениях, как Качканарское, Гусевогорское и др., – с пироксенитами, на Первоуральском и Маюровском – с горнблендитами. В целом малотитанистые руды имеют вкрапленную или шлировую структуру, постепенный переход во вмешающие их породы. Рудные залежи характеризуются плито-, гнездо-, штокообразной и сложной неправильной формой. Рудные минералы представлены в основном магнетитом, ильменитом; в подчиненном количестве присутствуют гематит, сульфиды, встречается рассеянная платина. Содержание полезных компонентов в рудах следующее: Fe – 16–36, %: TiO 2 - 0,5–2, V 2 O 5 – 0,13 – 0,17. В рудах присутствуют и другие легирующие элементы, которые могут представлять в будущем промышленный интерес (скандий, германий), а также элементы платиновой группы.
На долю малотитанистых руд в общем балансе железных руд Урала приходится более 80%. Наиболее крупным представителем их является Качканарская группа, включающая собственно Качканарское и Гусевогорское месторождения, расположенные в Качканарском массиве. Последний имеет округлую в плане форму диаметром 11 км и сложен клинопироксенитами и габброидами. Рудные залежи приурочены к участкам развития пироксенитов. Рудные минералы представлены магнетитом нескольких генераций, из которых наибольшее значение имеет титаномагнетит, выполняющий межзерновые пространства и обуславливающий сидеронитовую структуру; ильменитом, присутствующим в виде тонких пластинок, пиритом, халькопиритом, пентландитом, борнитом и крайне редко минералами платиновой группы в виде мелких выделений в срастании с оливином, пироксеном и титаномагнетитом.
Разведанные запасы руд месторождений Качканарской группы составляют 6 млрд. т., прогнозные ресурсы превышают 12 млрд. т. Огромные запасы и благоприятные геологические, горнотехнические и технологические условия их отработки являются предпосылками к тому, чтобы в недалеком будущем они станут основной железорудной базой черной металлургии Урала. Генезис малотитанистых ванадийсодержащих руд в настоящее время дискуссионен; одни исследователи высказываются в пользу магматогенной гипотезы, другие – магматогенно-метасоматической.
Скарново-магнетитовые месторождения
Скарново-магнетитовые месторождения являются основной сырьевой базой горно-добывающей и металлургической промышленности Урала. Наиболее крупные месторождения сосредоточены в двух геолого-структурных зонах: Тагило-Магнитогорской – Гороблагодатское, Северо-Гороблагодатское, Высокогорское, Естюнинское, Магнитогорское, Малый Куйбас и Восточно-Уральской – Петровское, Глубоченское, Алешинское, Качарское, Соколовско-Сарбайская группа.
За период более чем 250-летней эксплуатации месторождений этого типа производственными и научными коллективами различных организаций и ведомств проведены обширные геолого-геофизические исследования по выяснению геологического строения уральских месторождений и условий их образования, закономерностям размещения и локализации оруденения в пределах рудных полей, рудовмещающих структур и рудных зон, выяснению роли различных форм магматизма и метасоматоза при формировании железорудных месторождений. Большая роль в этих исследованиях принадлежит уральским коллективам геологов и геофизиков ПГО "Уралгеология", возглавляемым в разные годы М.И.Алешиным, Б.М.Алешиным, Е.М.Ананьевой, К.Е.Кожевниковым, Н.П.Кусковым, П.С.Прямоносовым, С.И.Бирючевым, а также научным сотрудникам Института геологии и геохимии Уральского научного центра Л.Н.Овчинникову, Я.П.Баклаеву, В.А.Дунаеву, Н.Д.Знаменскому, М.А.Карасику, Г.Б.Ферштатеру, Д.С.Штейнбергу и др.
В изучении тургайской группы месторождений, расположенных в Восточно-Уральской зоне, большая роль принадлежит работам научных коллективов институтов Алма-Аты, Санкт-Петербурга и Рудного: А.Е.Бекмухаметова, Н.М.Беляшова, А.И.Ивлева, А.К.Каймакова, П.Н.Кобзаря, И.А.Кочергина, А.Е.Мазиной, О.К.Ксенофонтова, Г.С.Поротова, Н.И.Руденко, Д.Д.Топоркова. Теоретические основы процессов скарно-рудообразования были заложены нашими выдающимися учеными - академиками А.Н.Заварицким и Д.С.Коржинским в 30–40-х гг. В дальнейшем, в 60-х гг., некоторые положения этой теории получили развитие в трудах В.А.Жарикова и Л.Н.Овчинникова. В последние 15-20 лет благодаря детальным геолого-петрологическим и минералого-геохимическим исследованиям сотрудников Института геологии и геохимии УНЦ А.М.Дымкина, Ю.А.Полтавца, В.В.Холоднова, Г.С.Нечкина, З.И.Полтавец и др. были существенно детализированы представления о генезисе скарново-магнетитовых месторождений, о роли вулкано-плутонического магматизма в процессе их формирования, выявлен характер зависимости масштабов оруденения от состава и химизма вулкано-плутонических ассоциаций и степени их метасоматических изменений.
В последнее десятилетие сотрудниками ПГО "Уралгеология" М.С.Рапопортом и Н.И.Рудицей на основе геолого-геофизических данных была проделана большая работа по установлению закономерностей размещения железорудных месторождений в связи с особенностями глубинного строения рудоносных зон Урала. Описанию геологического строения скарново-магнетитовых месторождений, закономерностям их размещения и условий образования, выявлению рудоконтролирующих факторов посвящена обширная литература.
Скарново-магнетитовые месторождения Урала весьма разнообразны по геолого-структурным и морфологическим особенностям, характеру связи с интрузивным магматизмом, характеру распределения их в пределах рудных зон. Подавляющее большинство их сформировалось в верхнесилурийско-нижнедевонское время (Тагило-Кушвинский рудный район), нижне- среднедевонское (Ауэрбахо-Турьинский рудный район) и верхнетурнейско-серпуховское (Магнитогорская рудная зона и Валерьяновская рудная зона Тюменско-Кустанайского прогиба в Зауралье). Скарново-магнетитовые месторождения располагаются на Урале в виде линейно-вытянутых рудных поясов или зон. Линейное расположение зон обусловлено поясовым чередованием структурно-формационных зон, отражающих линейно-складчатое строение Урала. В пределах рудных зон месторождения распределены неравномерно или дискретно в виде отдельных рудных районов или рудных узлов, связанных с центрами базальтоидного магматизма. Эти центры представляют собой преимущественно отдельные структурно-тектонические блоки, ограниченные, как правило, разрывными нарушениями. Строение таких блоков в связи с их неодинаковой тектонической подвижностью заметно различается, что сказывается на характере вулкано-плутонического магматизма и сопряженного с ним оруденения. Рудные районы (блоки) с крупными месторождениями характеризуются повышенными мощностями эффузивно-пирокластических и вулканогенно-интрузивных образований повышенной щелочности, в том числе и калиевости.
Большинство скарново-магнетитовых месторождений залегает среди осадочно-вулканогенных пород: туфопесчаников, туффитов, известняков, эффузивов различного состава с различным количественным соотношением осадочных и вулканогенных образований. Эффузивы имеют преимущественно базальтовый, андезито-базальтовый, андезитовый состав. Вместе с их интрузивными аналогами они составляют комагматичные комплексы, слагающие вулкано-плутонические структуры (ВПС). Характер магнетитового оруденения, т.е. морфологические особенности и строение рудных залежей, состав руды и степень изменения околорудных пород, определяющих в свою очередь тип месторождения, интенсивность и масштабы оруденения, в значительной мере обусловлен его положением в вулкано-плутонической структуре, т. е. зависит от глубины протекания рудообразующего процесса. По преобладающим минеральным ассоциациям в рудах и околорудных изменениях вмещающих пород среди месторождений скарнового типа выделяются несколько подтипов: позднемагматический магнетитовый, скарновый, скаполитовый и гидросиликатный, возможны и переходы между ними. Формируются они на разных уровнях глубинности. В ВПС условно различаются следующие уровни глубинности: гипо-мезоабиссальный – 3 – 5 км, гипабиссальный – 1 – 3 км, субвулканический <1 – 1,5 км и приповерхностный <1 км.
На гипо-мезоабиссальном уровне в наиболее глубинных корневых частях ВПС образуются позднемагматические магнетитовые месторождения, локализующиеся непосредственно в интрузивном массиве. К ним относятся такие месторождения, как Малый Куйбас, Алешинское, Давыдовское. Рудные залежи представлены вкрапленной магнетитовой и титаномагнетитовой минерализацией в габбро, габбро-диоритах, реже диоритах, которая обособляется в виде отдельных линзообразных зон, реже прожилков и шлирообразных скоплений.
Зоны рудной вкрапленности имеют протяженность в сотни метров. Переходы от пород с богатой рудной вкрапленностью к безрудным постепенные. На интрузивные образования накладываются постмагматические процессы, выражающиеся в развитии альбитизации, скаполитизации, актинолитизации, часто пространственно совмещенные с рудными зонами. Помимо перечисленных рудных минералов характерны ильменит, шпинель, гематит, пирит, редко халькопирит. В химическом составе титаномагнетита устанавливается повышенное содержание ванадия. Месторождения этого подтипа отличаются небольшими запасами. На гипабиссальном уровне ВПС формируется собственно скарновый подтип, наиболее распространенный на Урале.
К нему относятся месторождения Магнитогорского, Тагило-Кушвинского, Ауэрбахо-Турьинского, Соколовско-Сарбайского и других рудных полей. Геологический срез этого уровня характеризуется широким развитием интрузивных пород основного и среднего состава наряду с вулканогенно-осадочным комплексом. Подавляющее большинство скарново-рудных тел локализуется непосредственно в контактовом ореоле интрузивных массивов, замещая карбонатсодержащие прослои осадочных и вулканогенно-осадочных пород. Рудные залежи в месторождениях представлены как пологопадающими, так и крутопадающими телами, последние большей частью приурочены к разрывным нарушениям. Изредка скарново-магнетитовые рудные залежи располагаются в бухто- и заливообразных углублениях интрузий, образуя тела неправильной формы. Размеры рудных тел изменяются по простиранию от десятков до многих сотен метров, а по мощности – от первых метров до 150-200м. Минералогический состав руд здесь более разнообразен, нежели в других типах руд и представлен магнетитом, пиритом, халькопиритом, пирротином, кобальтином, сфалеритом, борнитом, галенитом и другими сульфидами и окислами, а также самородным Ag. Кроме того, в сульфидах устанавливается повышенное содержание благородных металлов: Au до 6 г/т и Ag до 37 г/т.
Во многих рудных полях в распределении рудных минералов наблюдается температурная минералогическая зональность, которая выражается в образовании сульфидно-магнетитовых руд (медистых магнетитов) на флангах скарново-магнетитовых месторождений. Так, в Ауэрбахо-Турьинском рудном поле на флангах Песчанского, Ауэрбаховского, Западно-Песчанского, Воронцовского месторождений в той же геолого-структурной обстановке оконтуриваются рудные тела сульфидно-магнетитовых руд с запасами 4-5 млн т при среднем содержании меди 0,7-1,6% и железа 42-45%. Сульфидные руды, кроме железа и меди, нередко в значительных количествах содержат кобальт, золото, серебро и в связи с этим являются комплексным сырьем.
На месторождениях гипабиссального уровня глубинности хорошо проявлена метасоматическая зональность двух типов. Первый присущ месторождениям, находящимся непосредственно в экзоконтактовой зоне интрузивных массивов. Здесь с удалением от контактов интрузивных тел более высокотемпературные зоны сменяются низкотемпературными в следующем порядке: магнетитовые руды, рудные пироксен-гранатовые скарны, безрудные пироксен-гранатовые скарны, пироксен-альбит-эпидотовые метасоматиты. В этом же направлении в геохимических ореолах снижаются содержания рудных элементов – Ni, Co, Cu и возрастают содержания Ni, V, Zn, Pb. Второй тип метасоматической зональности свойствен месторождениям, удаленным от интрузивных массивов на значительное расстояние, где в тектонически ослабленных зонах имела место разгрузка рудоносных флюидов. Здесь формируется зональность с центробежным разрастанием зон метасоматической колонки.
Обычно вокруг каждого рудного тела в сторону висячего и лежачего боков последовательно располагаются: зоны вкрапленных руд, рудных и безрудных скарнов, пироксен-скаполитовых, пироксен-альбитовых метасоматитов и слабо измененных пропилитизированных пород. В геохимическом ореоле тренд уменьшения содержаний рудных элементов направлен от массивных магнетитовых руд в стороны висячего и лежачего боков месторождений: в указанном направлении уменьшаются содержания Ni, Co, Cu и возрастают Ni, V, Zn, Pb. Такое поведение сопутствующих элементов обусловлено температурным градиентом среды, в которой протекают скарно-рудообразующие процессы, и дифференциальной подвижностью этих элементов в высокотемпературных рудообразующих гидротермальных растворах. По падению рудных залежей, т.е. с увеличением глубины, также отмечается изменение содержаний ряда элементов, например возрастает степень кобальтоносности пиритов.
Одно из типичнейших месторождений скарнового подтипа – Гороблагодатское расположено в южной части Покровско-Гороблагодатской рудоносной зоны. Скарново-магнетитовое оруденение размещается в непосредственном контакте с Кушвинской диорит-сиенитовой интрузией и продолжается к северу от контакта на 5 км. Рудная зона, приуроченная к падающей на восток гороблагодатской толще верхнего силура, также погружается к востоку на глубину до 1300 м, не обнаруживая при этом признаков выклинивания. Здесь оруденение представлено залежами сложной морфологии, залегающими субсогласно с вмещающими породами. Залежи прослеживаются по простиранию на расстоянии около 1000м при средней мощности в 10 м и характеризуются раздувами мощностью от 30 до 80 м, которые предположительно являлись стволовыми зонами циркуляции рудообразующих растворов. По составу руды магнетитовые и сульфидно-магнетитовые.
Околорудные породы представлены вблизи интрузивного массива рудными и безрудными пироксен-гранатовыми скарнами и ортоклаз-пироксен-скаполитовыми метасоматитами, с удалением от него преимущественным развитием пользуются альбитизированные и скаполитизированные в разной степени породы. По запасам месторождение относится к средним и находится в настоящее время в стадии завершающей отработки, разработка руд на Северо-Гороблагодатском участке в связи с их глубоким залеганием является объектом будущего.
На субвулканическом уровне глубинности формируются скаполитовый, скаполит-скарновый, иногда гидросиликатно-скарновый подтипы месторождений. На Урале представлены они не широко, но интересны тем, что среди них имеется одно уникальное месторождение в Зауралье – Качарское, известное своими исключительно большими запасами руд – 2,3 млрд т. К этому же типу относятся более мелкие по запасам руд Осокино-Александровское месторождение в Тагило-Кушвинском рудном районе, Березовское месторождение, Окуневское и Баржагсинское рудопроявления в Зауралье. Два последних, возможно, представляют собой также очень крупные месторождения, сопоставимые по запасам руд с Качарским, но находящиеся на больших глубинах (более 1500-2000 м).
Геологический срез этого уровня характеризуется преимущественным развитием осадочно-вулканогенных пород. Интрузивные тела немногочисленны и представлены дайковой или субвулканической фациями. Рудные залежи обычно большой протяженности, характеризуются стратиформностью с широким развитием околорудных скаполитовых метасоматитов, в которых нередко сосредоточена большая часть запасов руд. Рудная минерализация представлена в основном магнетитом, гематитом, пиритом. Наибольшим развитием из околорудных метасоматических образований пользуются скаполитовые метасоматиты с резко подчиненным количеством собственно пироксен-гранатовых скарнов, пироксен-альбитовых,эпидот-пренит-альбит-хлоритовых и актинолит-хлоритовых пород. Скаполитовые метасоматиты крупных месторождений характеризуются высокой хлороносностью (до 3.6% Cl в скаполите и более 1% в апатите), а в рудах отмечаются повышенные, по сравнению с типичными скарновыми рудами, содержания Ti и V.
На приповерхностном уровне глубинности образуется гидросиликатный подтип месторождений. К ним относятся Куржункульское, Шаракольское месторождения, Елтайская группа в Зауралье. Как правило, месторождения залегают среди вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород и относятся к средне- и низкотемпературной эпидот-актинолит-хлоритовой фации метасоматических изменений. Рудные тела характеризуются стратиформностью, сложены сплошными массивными, полосчатыми, пятнисто-вкрапленными и брекчиевидными рудами. Рудные зоны прослеживаются на расстоянии 2000 м и более при ширине в несколько сотен метров. Руды этого типа состоят их магнетита, гематита, мушкетовита, пирита, халькопирита, марказита в ассоциации с актинолитом, эпидотом, альбитом, хлоритом, кальцитом. Магнетит, имеющий обычно во всех описанных типах месторождений аллотриоморфнозернистую структуру, здесь нередко колломорфный. Одни исследователи считают что подобные месторожения были изначально гидротермально-метасоматическими; другие предполагают их первичную вулканогенно-осадочную (эксгаляционно-осадочную) природу и последующее их метасоматическое преобразование. Месторождения этого типа немногочисленны, запасы руд невелики, как правило, до 100–150 млн.т.
Для образования скарново-магнетитовых руд и мощных зон околорудных изменений необходимы сохранение в течение длительного времени (порядка сотен тысяч, возможно, до первых миллионов лет) высокотемпературного прогрева вмещающих пород и интенсивного флюидного потока - высокотемпературного насыщенного многими рудными и кислотными компонентами гидротермального (водного) раствора. Длительное время считалось, что таким источником тепла, а также рудообразующих флюидов и отчасти рудного вещества являются интрузии, находящиеся в пределах месторождений; в качестве основного источника рудного вещества рассматривались обычно вмещающие их вулканиты. Однако в последнее время рядом исследователей показана недостаточность этих представлений для объяснения условий образования крупных постмагматических месторождений. В настоящее время формирование месторождений, особенно крупных и уникальных по запасам руд, все чаще связывается с восходящими интрателлурическими потоками флюидов, поднимающихся из больших глубин по тектонически ослабленным зонам, к которым обычно приурочены интрузии, субвулканические дайки и вулканические аппараты. В этом случае интрузии, особенно те, которые имеют относительно крутые контакты с вмещающими их породами, становятся лишь проводниками рудообразующих растворов от нижерасположенных и глубокозалегающих в мантии рудогенерирующих очагов.
На современном уровне знаний о структурно-геологических и геолого-генетических особенностях всех крупнейших месторождений Урала можно достаточно уверенно утверждать, что все главнейшие типы магнетитовых месторождений скарновой формации могут быть обусловлены не только постмагматической деятельностью интрузивного магматизма, но в равной мере и вулканизмом (вулкано-плутонизмом), и эволюцией интрателлурических потоков флюидов. Исходя из различных соотношений роли интрузивного магматизма, вулканизма и мантийных интрателлурических флюидов в процессах рудообразования, удается вполне адекватно охарактеризовать геолого-генетические особенности магнетитовых месторождений Урала и представить их в виде соответствующего "гомологического" ряда, в котором различные типы месторождений, от позднемагматических и типично скарновых контактово-метасоматических до скаполитовых и вулканогенно-осадочных, рассматриваются с точки зрения уменьшения в процессе их образования роли интрузивного магматизма и усиления роли мантийных флюидов
Скарново-магнетитовые руды Урала совместно с титаномагнетитовыми рудами служат основной сырьевой базой металлургических предприятий Урала. Комплексный состав скарновых сульфидно-магнетитовых (Cu, Co, Zn, отчасти Au, Ag) и титаномагнетитовых руд (Ti, V, отчасти Sc и платиноиды), усовершенствование старых и внедрение новых технологий обогащения в перспективе, несомненно, должны способствовать повышению эффективности работы железорудных горно-добывающих и перерабатывающих предприятий Урала. Так, по оценке сотрудников Института "Уралмеханобр" суммарная стоимость сопутствующих элементов (Co, Cu, Au, Ag и S) в скарновых сульфидсодержащих рудах некоторых месторождений Тагило-Кушвинского рудного района составляет более половины стоимости железа в этих рудах. Вместе с тем, в связи с длительной и интенсивной эксплуатацией, особенно в военные и послевоенные десятилетия, запасы скарновых магнетитовых руд сильно уменьшились: практически все крупнейшие на Среднем и Южном Урале месторождения -Гороблагодатское, Высокогорское и Магнитогорское - находятся в завершающей стадии отработки. Положение с резервными запасами сильно осложнилось и в связи с распадом СССР, в результате которого основная группа разрабатываемых крупнейших в стране и в мире скарновых магнетитовых месторождений Соколовско-Сарбайской группы и Качарского отошла к Казахстану. Весьма крупные запасы скарновых руд имеются в Курганской области, но они залегают на больших глубинах (470–1500 м) и в ближайшем будущем вряд ли будут эксплуатироваться. Наиболее реальными направлениями по приросту запасов руд в экономически освоенных районах представляются доразведка и поиски руд на глубоких горизонтах и флангах известных месторождений.
Месторождения сидеритов
Промышленные месторождения сидерита известны на западе Челябинской области - Бакальские в Саткинском районе и Ахтенское в Кусинском районе. Они расположены в Центрально-Уральской структурно-геологической зоне в северной части Башкирского мегантиклинория. Сидеритовые месторождения относятся к гидротермально-метасоматическому классу и залегают в карбонатных породах. Бакальская группа сидеритовых месторождений крупнейшая в мире для данного класса.
Бакальские месторождения расположены в карбонатно-терригенных породах бакальской свиты нижнего рифея. Последняя состоит из двух подсвит: нижняя (макаровская) песчано-глинистая мощностью 600 м и верхняя (малобакальская), состоящая из 5 циклов - чередующихся пачек терригенно-глинистого и карбонатного состава общей мощностью 900 м. Рудоносная свита согласно залегает на карбонатных породах саткинской свиты, перекрывается с угловым (около 15о) и стратиграфическим несогласием кварцитовидными песчаниками зигальгинской свиты среднего рифея мощностью 60-80 м. Выше залегает мощная песчано-сланцевая толща зигазино-комаровской свиты среднего рифея. Структура рудного поля представляет собой синклиналь шириной 8-12 км северо-западного простирания, осложненную многочисленными тектоническими нарушениями взбросо-сбросового характера с амплитудой до 500 м и мелкими складками. К поверхности вышележащих кварцитовидных песчаников приурочено до 85 % запасов сидеритовых руд, расположенных в карбонатных пачках. Магматические породы в рудном поле представлены дорудными и послерудными дайками диабазов.
Железные руды Бакальских месторождений представлены двумя типами: эпигенетическими сидеритовыми залежами и бурыми железняками зон окисления сидеритов. Месторождения разрабатываются уже около 240 лет и высококачественные бурожелезняковые руды в значительной степени отработаны. Запасы сидеритов составляют около 1 млрд. т., что позволяет рассматривать Бакальские месторождения в разряде уникальных. В рудном поле площадью 150 км2 известны более 20 месторождений, содержащих около 200 рудных тел. Месторождения выделяются по границам крупных тектонических нарушений.
Сидеритовые залежи имеют пластообразную и линзовидную форму. Размеры рудных тел достигают длины до 2–3 км, максимальной мощности 80 м, имеют как пологое, так и крутое залегание.
Сидерит представляет собой карбонат железа (FeCO3) c изоморфной примесью магния в количестве 5–12% (до 19%) и относится к изоморфному ряду минералов сидероплезит - пистомезит. Выделяют несколько минеральных типов руд: 1) высококачественные мономинеральные руды, 2) биминеральные с примесью анкерита и 3) полиминеральные с примесью железистого доломита и кальцита. Мономинеральные руды содержат более 30% FeO (до 49 %), 1,5–2% MnO и не более 1,5–2% CaO. Примесь серы и фосфора составляет менее 0,05 %. Рудные залежи сложены в основном моно- и биминеральными рудами, причем первые преобладают в верхних частях залежей, а полиминеральные руды слагают фланги рудных тел. Сидеритовые залежи в известняках всегда имеют зону контактовых метасоматических доломитов. Контакты рудных тел ступенчатые тупые метасоматические, секущие слоистость (М.Т.Крупенин, 1999). В пределах сидеритовых месторождений обнаружено также несколько проявлений сульфидно-полиметаллической (с галенитом, сфалеритом, баритом) и медной (халькопиритовой) минерализации (В.А.Тимесков, 1963).
В настоящее время действует три рудника, добывающих сидеритовую руду открытым способом: Новобакальский, Иркускан, Шуйдинский (в последнем добывают также и остатки высококачественных гематит-гидрогетитовых руд – турьитов) и шахта “Сидеритовая”. Всего за время эксплуатации Бакальских рудников в XX веке было добыто 105647 тыс. т сидеритов и 130464 тыс. т бурожелезняковых руд, т.е. всего более 236 млн т железной руды (Н.В.Гринштейн, 1997). В Бакале действует аглофабрика по производству агломерата из смеси сидерита и бурого железняка. Перспектива развития Бакальских месторождений должна определяться комплексным использованием природных ресурсов рудного района.
Ахтенское месторождение расположено в 30 км восточнее г. Куса. Оно приурочено к доломитам нижнекусинской подсвиты саткинской свиты. Сближенные пластообразные и линзообразные залежи образуют крутопадающую зону длиной до 2 км мощностью до 100 м, на глубину они прослежены до 400 м. Сидерит содержит изоморфную примесь магния (не менее 4 %), характеризуется повышенным содержанием кварца (в среднем 14 %). Запасы месторождения составляли 10 млн т. Они наполовину отработаны открытым способом.
Месторождения железистых кварцитов
Известны в блоках древних протерозойских метаморфических пород: Тараташском, Уфалейском, Сысертском, Ильменогорском и Салдинском. Промышленные месторождения (по современным требованиям) известны в Тараташском блоке, расположенном в Центрально-Уральской зоне, к северо-западу от г. Златоуста. Тараташская группа включает Куватальское, Радостное, Магнитный Ключ, Западно-Лысогорское и Шигирское месторождения железистых кварцитов. До 1917 г. руды этих месторождений добывались и поставлялись на Уфалейский и Кыштымский металлургические заводы.
Железистые кварциты тараташских месторождений залегают в нижней части тараташской свиты, сложенной кварцитами, гнейсами, амфиболитами. Рудные тела имеют пластовую и линзовидную форму. Они образованы в основном магнетитом, кварцем, пироксеном с небольшим количеством роговой обманки, граната, апатита. Содержание железа в рудах составляет 30-35%.
Наиболее крупным из них является Куватальское месторождение, расположенное в северо-восточной части Тараташского блока. Рудовмещающие породы имеют субмеридиональное простирание и западное падение под углом 20-80о. Рудные тела залегают согласно с полосчатостью вмещающих пород. Разрывными нарушениями они разорваны на несколько частей (блоков) и смещены относительно друг друга. Самое крупное рудное тело прослежено по простиранию на 1800 м, по падению – на 850 м при наибольшей мощности 60 м. Рудные тела месторождения прослежены скважинами до глубины 1000 м. Ориентировочные запасы руд до указанной глубины оцениваются в 270 млн т (Формации титаномагнетитовых руд и железистых кварцитов, 1984).
Месторождения железистых кварцитов сформировались в результате метаморфизма
осадочных железных руд, а также высокожелезистых осадочных и магматических
пород. В процессе метаморфизма из пород выносились калий, натрий, кальций,
алюминий, а содержание железа возрастало до промышленных концентраций.
Месторождение Радостное, расположенное в 15 км к юго-западу от Куватальского,
отработано открытым карьером в конце 80-х гг. ХХ века. Другие месторождения
Тараташской группы не эксплуатируются.
Месторождения бурых железняков
Из других типов железорудных месторождений, которые в перспективе могут стать одним из важных источников железа в связи с их большими запасами (до 10 млрд. т.), следует отметить экзогенные железные руды. Среди них выделяются два подтипа -остаточный и собственно осадочный. К первому подтипу относятся бурые железняки Серовского рудного района на Среднем Урале и Орско-Халиловского - на Южном, связанные с мезозойскими корами выветривания ультраосновных пород. Поэтому они содержат в повышенных количествах Cr, Ni и Co и, таким образом, являются природнолегированными рудами. По данным В.И. Лещикова (1993), Серовское месторождение с запасами руд в 770 млн. т. при среднем содержании в них Fe–36,64, Сr–1,70, Ni–0,21 и прогнозными ресурсами 900 млн т до глубины 150 м вполне пригодно для открытой добычи.
Ко второму подтипу, или оолитовой железорудной формации, относятся очень крупные месторождения с многомиллиардными (до 10 млрд т) запасами бурых железняков Кустанайского Зауралья. Здесь они, по данным А.Е.Бекмухаметова (Железорудные формации Урало-Тяньшанского пояса, 1987), формировались в двух различных обстановках: в прибрежно-морских условиях в отложениях верхнего мела образовались руды Аятского месторождения, а в континентальных - в речных долинах олигоцена (в виде узких ложбин) – руды Лисаковского месторождения с протяженностью оолитовых руд до 100 км. Эти руды представлены сидеритом, гидроокислами и силикатами железа (шамозит, тюрингит) и характеризуются невысоким содержанием железа (30–38%), но повышенными содержаниями кремнезема, окиси алюминия и фосфора (0,3–0,4%). А. Е. Бекмухаметовым высказывается предположение о том, что источником рудного вещества могли быть как древние коры выветривания основных пород, так и скарново-магнетитовые месторождения Тургайского прогиба.
Среди железорудных месторождений западного склона Южного Урала на территории Башкортостана заслуживает внимание большая группа мелких инфильтрационно-остаточных бурожелезняковых месторождений, залегающих в коре выветривания терригенно-карбонатных толщ верхнего протерозоя. Эти месторождения выделяются в качестве зигазино-комаровского подтипа. Они интенсивно разрабатывались еще в ХIX веке, но к середине ХХ века эксплуатация большинства из них была прекращена. Здесь выделяются Зигазино-Комаровский, Авзянский, Инзерский и Лапыштинский железорудные районы, в которых расположены более 30 месторождений.
Железные руды месторождений характеризуются сравнительно простым и однообразным вещественным составом, представленным в основном гидроокислами железа с незначительной примесью окислов и гидроокислов марганца; в некоторых месторождениях присутствуют сульфиды железа и меди -пирит и халькопирит, а на наиболее глубоких горизонтах (более 100м) встречаются также тонкие прослои сидеритов.
Наиболее распространенными формами рудных тел являются пласты, линзы и гнезда, приуроченные к нижней части коры выветривания. Бурые железняки зигазино-комаровского подтипа содержат Fe 2 O 3 - 42–65%, P 2 O 5 - 0,12–0,18% и S - 0,01–0,02%. Наиболее крупным является Туканское месторождение, рудные зоны которого, состоящие из пяти рудных пластов, вытянуты по простиранию от сотен метров до 3 км и более при мощности от 1 до 10 м. На рудах месторождений Туканского и Майгашля работает Белорецкий металлургический комбинат. Руды данного подтипа составляют основную железорудную базу Башкортостана, балансовые запасы которой оценены около 115 млн. т. и прогнозные – около 65 млн. т. Следует отметить, что в связи с геологическими условиями размещения железных руд данного типа, особых перспектив на открытие новых промышленных месторождений по современным оценкам не имеется.
В заключение следует сказать, что опыт изучения закономерностей размещения железорудных месторождений на Урале и анализ состояния железорудной сырьевой базы Урала в целом свидетельствуют о том, что на Урале перспективы обнаружения новых объектов на малых глубинах (до 200 м), т. е. неглубоко залегающих крупных месторождений легкоплавких и легкообогатимых скарновых железных руд, весьма ограниченны; прогнозные же ресурсы этих руд связываются с большими глубинами (от 200 до 2000 м). Поэтому наибольший интерес представляют титаномагнетитовые месторождения высокотитанистых и особенно малотитанистых руд, характеризующиеся большими запасами и залеганием руд вблизи поверхности. Резервной сырьевой базой являются железо-хром-никелевые бурые железняки Серовского месторождения после разработки технологии их переработки.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА СЕЛА БЕРЕЗИНА РЕЧКА
САРАТОВСКОГО РАЙОНА САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ»
Реферат по географии
«Природные ресурсы Урала»
Работу выполнила
ученик 9 класса
Федотов Владислав
Руководитель: учитель
географии Пономарёва
Татьяна Юрьевна.
Природные ресурсы Урала
Уральские горы поражают богатством своих недр, создавших им славу подземной кладовой нашей страны. Здесь найдено около тысячи различных минералов и учтено свыше 10 тысяч месторождений полезных ископаемых. По запасам платины, асбеста, драгоценных камней, калийных солей Уралу принадлежит одно из первых мест в мире.
На протяжении тысячелетий Уральские горы подвергались разрушению под воздействием деятельности внешних сил - выветривания, льда и течения рек. В результате у поверхности оказались внутренние части складок, где интенсивно шли процессы минералообразования, возникали различные руды. Таким образом, длительное разрушение гор «обнажило» богатые месторождения полезных ископаемых, сделало их доступными для разработки.
Основное богатство Урала - руды, причём часто руды комплексные, например, железные руды с примесью титана, никеля, хрома, медные руды с примесью цинка, золота, серебра. Большинство рудных месторождений находится на восточном склоне, где преобладают магматические породы. Крупные месторождения железных и сопровождающих их руд - Магнитогорское, Высокогорское, Качканарское, Бакальское, Халиловское.
Богат Урал и месторождениями цветных металлов. Медную руду добывают на Красноуральском, Гайском и других месторождениях. На Северном Урале были найдены крупные месторождения бокситов и марганца. Много добывают на Урале никеля и хрома. В горах Среднего и Северного Урала тянется платиноносный пояс с коренными и россыпными залежами платины. С кварцевыми жилами гранитов восточного склона связано золото. Березовское месторождение его близ Екатеринбурга - старейшее место золотодобычи в России.
Из нерудных богатств следует отметить огромные залежи асбеста («горного льна») - ценнейшего огнеупорного материала. Баженовское месторождение асбеста - одно из крупнейших в мире. Шабровское месторождение талька самое большое в нашей стране. Также на восточном склоне гор находятся залежи графита и корунда.
Издавна славится Урал всевозможными драгоценными и поделочными камнями. Известны уральские самоцветы: аметисты, дымчатые топазы, морионы, зелёный изумруд, сапфиры, прозрачный горный хрусталь, александриты, демантоиды и другие. Все эти самоцветы добываются в основном на восточном склоне (копи Мурзинки, Ильменских гор). На западном склоне в бассейне реки Вишеры найдены высококачественные алмазы. Необычайной красотой расцветок выделяются поделочные камни Урала: яшмы, мраморы, пёстрые змеевики. Но особенно ценится зелёный узорчатый малахит и розовый орлец.
В Предуралье пермские соленосные соленосные толщи краевого прогиба содержат колоссальные запасы калийных солей, каменной соли, гипса (Верхнекамское, Соль-Илецкое, Усольское месторождения). Много на Урале также строительных материалов - известняка, гранита, цементного сырья.
Во многих районах этой горной страны добываются необходимые для металлургии огнеупорные материалы. Ведутся разработки огнеупорных глин, каолина, кварцитов. Особенно ценны Саткинские магнезиты на Южном Урале. Есть на Урале и нефть (Ишимбай и другие), а также каменный уголь. Помимо минерально-сырьевых богатств Урал знаменит лесными ресурсами. Особенно много лесов на Северном Урале.
Растительный и животный мир
Состав четвероногих и пернатых обитателей Урала разнообразен, но имеет много общего с растительным и животным миром соседних равнин. Горный рельеф увеличивает это разнообразие, вызывая появление на Урале высотных поясов и создавая различия между западными и восточными склонами 
С продвижением на юг высотная поясность Урала усложняется. Постепенно границы поясов поднимаются всё выше по склонам, а в нижней их части при переходе в более южную зону появляется новый пояс.
Флора. Южнее Полярного круга в лесах преобладает лиственница. По мере движения на юг она постепенно поднимается по склонам гор, образуя верхнюю границу лесного пояса. К лиственнице присоединяются ель, кедр, берёза. У горы Народной в лесах встречается сосна и пихта. Эти леса расположены в основном на подзолистых почвах. В травянистом покрове лесов очень много черники. На западном склоне Южного Урала произрастает более теплолюбивая флора: дуб, бук, граб, лещина.
Фауна уральской тайги гораздо богаче фауны тундры. Здесь живут лось, росомаха, соболь, белка, бурундук, колонок, летяга, бурый медведь, северный олень, горностай, ласка. По речным долинам встречаются выдра и бобр. На Урале расселены новые ценные животные. В Ильменском заповеднике проведена акклиматизация пятнистого оленя, расселены также ондатра, бобр, марал, выхухоль, енотовидная собака, американская норка, баргузинский соболь.
На Урале по различию в высотах, климатическим условиям, геологическому развитию выделяют несколько частей: Полярный, Приполярный, Северный, Средний и Южный Урал.
Реки и озёра горной страны
На Уральском хребте, разделяющем водные бассейны Волги и Оби, зарождаются многие крупные притоки этих рек: к западу стекают Вишера, Чусовая, Белая, Уфа; к востоку - Северная Сосьва, Пелым, Тура, Исеть. На севере берёт начало Печора, текущая в Ледовитый океан, а на юге - река Урал, протекающая через Казахстан и впадающая в Каспийское море. Недаром седой Урал называют хранителем речных истоков
Заметную роль в ландшафтах Урала играют озёра, а для некоторых районов, например для лесостепного Зауралья, озёрный пейзаж даже типичен. Местами здесь видны большие скопления «голубых блюдец», разделённых узкими перешейками суши. Много озёр в восточных предгорьях Южного и Среднего Урала и среди заболоченной тайги северного Зауралья. В горной стране есть и пресные озёра, и солоноватые, и даже горько-солёные. Встречаются также карстовые, а есть пойменные озёра-старицы и озёра-туманы.
Рыба в реках и озёрах Урала водится вкусная и часто ценная. Среди уральских обитателей водоёмов встречаются европейский хариус, сиг, налим, язь, ручьевая минога, таймень, бычок-подкаменщик, сёмга, щука, окунь, плотва, карась, линь, карп, судак, форель.
Озеро Тургояк
Редко когда на нашей планете встречаются сразу горы, озеро в этих горах, а вокруг хвойный лес. Одно из таких мест у нас, на Южном Урале - озеро Тургояк, сейчас национальный парк. По чистоте, прозрачности воды не уступает Байкалу. Международной лимнологической комиссией озеро занесено в список ценнейших водоемов мира. В нашей стране оно включено в картотеку примечательных ландшафтов. Площадь озера - 26.4 кв.км, длина - 6.9 км, наибольшая ширина - 6.3 км, длина береговой линии 27 км. Тургояк расположен в глубокой межгорной котловине между хребтами Урал-Тау и Ильменским на высоте 320 м над уровнем моря. Это наиболее глубокое озеро на Южном Урале: глубина его достигает 34 м, средняя глубина - 19.2 м. Всего на озере шесть островов. В озеро впадают крупные реки: Бобровка, Кулешовка, Липовка и Пугачевка. Вытекает только одна речка - Исток. В настоящее время в связи с понижением уровня воды в озере оттока воды не происходит. Само по себе оно очень живописно, по его берегам проложены пешеходные тропы.
Много красивых уголков на озере. Особенно хорош на северном берегу Инышевский залив, постоянно тихий, задумчивый, даже, когда на озере волны; широкие толщи песка тянутся от воды дугой, от скалы к скале.
Интересно посетить его острова. Самый большой из них остров Св. Веры, где в свое время был старообрядческий скит.
Интересно забираться вглубь залива у Крестового полуострова и оттуда совершить подъем на Крестовую гору. Красив вид с Крестовой горы.
Другая красивая экскурсия - на Ильменский хребет. С вершины - вид на восток, на восточно-уральскую область озер, всюду рассеянных среди лесистых холмов. Прямо перед нами прихотливо раскинулся извилистый Миассово, далеко направо - широкий, узорный Б. Кисегач, еще правее чуть виднеется Чебаркуль. Большие, малые, чуть заметные светлые впадинки в лесу.
Дальний путь можно совершить на Ицыл.
На берегу озера Тургояк, располагаются десятки санаториев. пансионатов и баз отдыха.
Своеобразие природы Урала
«Залюбуется человек дикою девственною тайгою, где так много жизни и приволья. А если судьба закинет этого человека на озера, извилистые реки, катящие свои кристаллические воды по каменистому дну, и услышит он крик птиц - гусей, уток, чаек, - увидит стаи «красной» дичи, порхающей по всем направлениям, - жалко ему будет расстаться с краем, где, хотя на короткое, сравнительно, время, природа полна чарующей прелести».
А. К. Денисов-Уральский
Естественно, что природа столь большой горной страны, как Урал, простирающейся от Ледовитого океана до южных степей в центре огромного материка, необычайно разнообразна. Урал пересекает несколько природных зон, отчётливо выраженных и на соседних равнинах - Русской и Западно-Сибирской.
В пределах одной и той же зоны на равнинах Предуралья и Зауралья природные условия заметно отличаются. Объясняется это тем, что Уральские горы не только образуют преграду для расселения некоторых видов растений и животных, но и служат настоящим климатическим барьером. К западу от них выпадает больше осадков, климат более влажный и мягкий; к востоку, то есть за Уралом, осадков меньше, климат более сухой, с ярко выраженными чертами континентального.
Характер растительности Предуралья и Зауралья тоже неодинаков. Например, в тайге Предуралья больше всего пихтово-еловых лесов, меньше сосняков. В Зауралье, напротив, особенно распространены сосновые леса. В Предуралье к югу от тайги расположены широколиственные леса, в Зауралье их нет. В степях Предуралья на сохранившихся участках луговых степей разнотравье образует красочный ковёр. В степях Зауралья из-за недостатка влаги и близкого залегания богатых солями третичных отложений распространены засоленные почвы со скудной растительностью.
В настоящее время на Урале практически не осталось природных ландшафтов за исключением лесных массивов и горных тундр на самом севере, которые не изменил бы человек. В лесной зоне на месте коренных темнохвойных и сосновых лесов на огромных площадях произрастают берёзы и осины. Сильно изменилась и фауна Урала: сократилась численность хоря, барсука, белки, соболя, куницы, бобра. В реках осталось мало рыбы.
В результате хозяйственной деятельности сильно изменилась природа Урала, особенно Среднего и Южного. Значительно пострадали леса, так как их вырубали тогда, когда металлургия Урала развивалась на древесном угле. Изменился состав лесного массива: все больше и больше места занимают березовые и березово-сосновые леса. Многие реки загрязнены промышленными стоками, а в крупных городах ощущается недостаток чистой воды для бытовых нужд населения, поэтому проблема водоснабжения - одна из важнейших в этом регионе. Почвенные ресурсы богаты только в южной части Урала, в зоне степей и лесостепей. Все перечисленные факты позволяют сделать вывод, что проблемы рационального использования природных ресурсов Урала весьма остры.
Список используемой литературы
1. Лобанов Ю. Е. «Уральские пещеры». Свердловск: Средне-Уральское кн. Изд-во, 1989 г.
2. Пысин К. Г. «О памятниках природы России». М.: Советская Россия. 1990г.
3. Архипова Н. П. «Заповедные места Свердловской области». – Свердловск: Средне Урал. Кн. Изд-во, 1984 г.
Использованные иллюстрации:
http://priroda-foto.ru/kartinki-prirodi-urala.html
http://www.geo.59311s011.edusite.ru/p50aa1.html
http://forum.kinozal.tv/showthread.php?s=7c74edb8ffee304754af3f1ec682dd29&t=119840&page=3
http://greeninform.ru/2009/03/malaxit-kamen-garmonii/
http://www.suvenirograd.ru/sights.php?id=1462&lang=1
http://www.spas-extreme.ru/el.php?EID=1200