Благородные металлы в коренных и рыхлых отложениях Беларуси

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

Введение………………………………………………………………………….. 4

 

Глава 1. Литолого-геологическая характеристика золота и платиноидов………………………………….……….………………………….. 5

 

1.1. Литолого-минералогическая характеристика золота ………...…… 5

   1.1.1. Основные минералы и формы нахождения золота……………….5

           1.1.2. Металлогения золота и основные промышленные типы месторождений…………………………………………………………………... 8

   1.2. Литолого-минералогическая характеристика платиноидов…...… 11

 

Глава 2. Геологические условия  формирования рудопроявлений золота и  платиноидов в осадочном чехле  и кристаллическом фундаменте Беларуси     и их характеристика………………….………………………………………… 19

 

2.1. Рудопроявления кристаллического фундамента ………………… 19

           2.2. Рудопроявления золота в четвертичных                отложениях……………………………………………………………………… 27

 

Заключение……………………………………………………………………... 34

 

Список литературы…………………………………………………………….. 35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Курсовая работа закрепляет знания и подводит итоги изучения одного из разделов курса «Металлические полезные ископаемые».

Основной целью курсовой работы является изучение и закрепление  знаний о некоторых благородных металлах, их свойствах, генезиса месторождений и рудопроявлений, особенности распространения полезного компонента в отложениях Беларуси. Актуальность данной работы диктуется необходимостью изучения пород, которые содержат относительно большое количество благородных металлов, для решения целого ряда теоретических и практических вопросов.

Необходимость решения ряда важнейших проблем науки и техники и выявления наиболее перспективных направлений ставит перед работниками науки и промышленности важные задачи, одна из которых эффективное и экономное использование благородных металлов. Эти металлы - золото, рутений, осмий, иридий, палладий и платина обладают комплексом уникальных физико-химических свойств, и нашли широкое применение в качестве ускорителей химических процессов, коррозиостойких и жаропрочных конструкционных материалов, датчиков электрических сигналов, высокоэффективных отражателей и т. д.

В последние десятилетия  благородные металлы, их сплавы и соединения все шире применяются в промышленности; возникающая в связи с этим дефицитность золота, серебра, платины и иридия требует их более рационального использования и замены менее дефицитными материалами.

Основной задачей данной работы является раскрытие темы для  более подробного и полного изучения благородных металлов, их физико-химических и литолого-минералогических характеристик, условий образования, переноса и накопления, всевозможных парагенезисов и т.д.

В курсовой работе представлена информация о благородных металлах, таких как золото, платина, палладий, иридий, осмий. Рассмотрены литолого-минералогические и геохимические свойства благородных металлов, условия образования рудопроявлений, особенности золото- и платиноносности отложений Беларуси.

 

 

ГЛАВА 1. ЛИТОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТА И ПЛАТИНОИДОВ

 

1.1. Литолого-минералогическая характеристика золота

 

1.1.1.Основные минералы и формы нахождения золота.

 

Благоприятное сочетание энергетических величин обеспечивает особую химическую инертность золота и его способность  восстанавливаться до самородного состояния. Тем не менее, инертное и плохо растворимое в обычных растворах, даже содержащих галогениды и сероводород, золото может интенсивно реагировать в многометальных растворах с висмутом, сурьмой, мышьяком и др. и давать с ними сложные интерметаллиды (ауростибит, мальдонит и др.). При высокой активности теллура, селена, серы золото в присутствии серебра может вступать в реакцию сразу с несколькими компонентами, образуя сульфотеллуриды, сульфоселениды и сульфоселенотеллуриды. В последние годы, благодаря применению точных локальных методов анализа (микрозондовый, рентгеноспектральный и др.) состава мелких выделений минералов, количество известных в природе золотосодержащих минералов увеличилось вдвое и достигло 40. В справочнике О.Е. Юшко-Захаровой было описано 22 минерала золота. Кроме этого, удалось существенно уточнить и составы ранее известных минералов золота.

Однако вновь открытые минералы, в основном, имеют весьма ограниченное распространение и  резко подчиненную роль. Они встречаются  в виде тонких реакционных каемок вокруг ранних основных выделений золота и его теллуридов. Образование их связано с реакциями растворов поздних стадий гидротермального процесса с ранее выделившимися минералами золота. Часть их представляет собой продукты разложения этих минералов в зоне гипергенеза.

 

Таблица 1.1.

Основные золотосодержащие минералы и их состав

МИНЕРАЛ	ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, %
Золото	Au (70 - 100), Ag (следы - 30), Fe (0 - 1), Cu (0 - 1,4)
Электрум	Au (57 - 70), Ag (30 - 43), Fe (0  -1), Cu (0 - 1,4)
Кюстелит	Au (20 - 28), Ag (72 – 80)
Серебро	Au (0-0,8), Ag (98 - 100), Fe (0 - 0,1), Cu (0  -0,01), Hg (0 – 1,1)
Медистое золото	Au (74,3 – 80,1), Ag (2,3 - 20),  Cu (9 – 20,4), Bi (0 – 0,26)
Порпецит	Au (85,98), Ag (4,17), Cu (0,1),  Pb (8,2 – 11,6)
Мальдонит	Au (64,5), Bi (35,5)
Золотые амальгамы	Au (34,2 – 41,6), Ag (0 - 5), Hg (57,4 – 61), Pt (0 – 0,1)
Платинистое золото	Au (86), Ag (3), Pt (10,5)
Иридистое золото	Au (62,1), Ag (2,1), Fe (0,6), Cu (0,6), Pb (следы), Pt (3,8), Ir (30)
Родистое золото	Au (88,4), Rh (11,6)

 

 

Важнейшим промышленным минералом  золотых месторождений является самородное золото. В рудах оно  присутствует в виде неправильных обособлений (зерна, пленки, нити, дендриты), реже образует кристаллы и их агрегаты. По размеру  выделения золота подразделяются на дисперсные (до 10 мкм), мелкие (до 0,1 мм), средние (до 1 мм), крупные (до 5 мм) и самородки (более 5 мм при массе не менее 10 г). Наиболее крупные самородки золота, найденные в месторождениях золота в СССР - 36,2 кг (Большой Треугольник), в Австралии - 93,3кг (плита Холтермана).

Из всех известных золотосодержащих минералов подавляющую роль играют его природные соединения с серебром, известные как самородное золото, электрум, кюстелит, несравненно меньшее значение имеют природные соединения с ртутью, платиной и металлами ее группы (иридит, родит), а также с висмутом, сурьмой, оловом, медью, присутствующие лишь в отдельных типах месторождений. Содержание золота в его природных сплавах, а также в искусственных ювелирно-лигатурных сплавах определяется в промиллях и характеризует пробность золота (585, 960 и др.)

Детальные исследования показали, что распределение серебра в  объеме кристаллической решетки  золота далеко не всегда является равномерным  и упорядоченным.

По мере возрастания количества серебра повышается нестабильность кристаллической решетки вплоть до ее распада на 2 фазы. В высокопробном  золоте неоднородности строения кристаллической  решетки не отмечается, зато в низкопробном она присутствует всегда.

Минеральные фазы золота с  содержанием серебра 35-65 ат.% относят  к электруму (проба золота в нем 650-350), а 65-85% - к кюстелиту (проба его  золота 350-150).

При дальнейшем повышении  содержания серебра в рудообразующей системе более 85% происходит резкое снижение в минералах содержания золота (от долей до 2%), и образуется золотистое серебро.

Кроме соединений золота с  серебром, выделяются аурикуприт –  Au₂Cu₂ ауростибнит - AuSb₂ родит - Au (Pt, Rh, Ir,Pd) и др.

Важными по своему значению после самородных металлов являются теллуриды золота и серебра. Эти минералы относят к интерметаллическим соединениям металлов с полиметаллами.

В этих минералах содержится значительная доля промышленного золота, в основном в близповерхностных золотосеребряных месторождениях вулканических поясов.

По химическому составу  выделено 9 теллуридов - калаверит Au₂Te₂, сильванит (Au, Ag)Te, креннерит (Au, Af)Te_2, петцит Ag₃AuTe₂и др.

Руды этого минералогического  типа технологически менее благоприятны для эффективного получения из них  золота, т.к. из теллуридов оно не извлекается  цианированием. Однако, в связи с  легкой окисляемостью теллуридов в  зоне окисления, они присутствуют уже  в разложенном виде с выделением при их распаде самородного, в  том числе так называемого "горчичного" золота.

Следующий класс минералов  золота представлен сульфидами, сульфоселенидами и селенидами золота. Десять известных  минералов этого класса открыты в основном недавно на золотосеребряных месторождениях и представляют лишь минералогический интерес.

Последний тип золотосодержащих минералов, выделенный И.Я. Некрасовым, представлен оксидами и гидрооксидами  золота. Эти минералы еще слабо  изучены. Они могут образоваться локально в зоне цементации некоторых  золотосеребряных месторождений в  участках аномально высокой активности кислорода и серы в процессе растворения ранних теллуридов и золота. Представляют лишь минералогический интерес.

Важное место в разрабатываемых  месторождениях золота занимают руды с тонкорассеянным золотом, находящимся  в других минералах. Содержание золота в них достигает сотен г/т. Однако даже при максимальном увеличении под  микроскопом очень трудно определить его минеральную форму.

Среди этих золотосодержащих минералов основными являются сульфиды - арсенопирит, пирит, халькопирит, галенит, антимонит, пирротин, сфалерит, киноварь, талнахит, а также некоторые сульфоселеноарсениды и магнетит.

Установлено равномерное  изоморфное вхождение тонкодисперсного золота в основной золотосодержащий минерал - арсенопирит, с которым  связаны крупные запасы золота на многих месторождениях. Содержание золота в арсенопирите достигает 4 кг/т, однако эти руды являются технологически упорными, выделяющийся при их разложении высокотоксичный  мышьяк делает невозможным использование при их переработке.

 

1.1.2. Металлогения золота и основные промышленные типы месторождений

Наиболее древние месторождения  золота находятся в архейских  зеленокаменных поясах Канадского щита, Африки, Индии, Западной Австралии. Концентрации золота приурочены к колчеданным  месторождениям, залегающим среди зеленокаменных вулканогенных толщ, а также связаны с комплексами гранитоидов, завершавших формирование зеленокаменных поясов.

На ранней стадии развития эвгеосинклиналей возникали лишь мелкие концентрации золота в колчеданных  и скарновых рудах. Главные месторождения  золота образовались в орогенную  стадию развития геосинклиналей. Гидротермальные  месторождения золота связаны с  гипабиссальными комплексами малых  интрузий и даек (плутоногенные гидротермальные  месторождения) и вулканогенно интрузивными комплексами андезит-липаритовой  формации (золото-серебряные месторождения).

В платформенных условиях на разных этапах развития земной коры возникли россыпные месторождения. Древние россыпи были метаморфизованы.

В областях тектоно-магматической  активизации месторождения золота образовались в связи с комплексами  малых интрузий и с субвулканическими  комплексами вулканических поясов.

Для золотых месторождений  выделяются четыре металлогенические  эпохи: архейская (месторождения зеленокаменных поясов), протерозойская (золотоносные конгломераты Витватерсранда, ЮАР и  другие районы), палеозойская (многие каледонские  и герцинские гидротермальные месторождения  Средней Азии, Казахстана, Западной Сибири) и мезокайнозойская (плутоногенные  золотые и вулканогенные золото-серебряные месторождения Тихоокеанского пояса, Карпат и др.)

В пределах Тихоокеанского металлогенического золотого пояса выделяется ряд рудных провинций: Охотско-Чукотская, Приамурская, Забайкальская, Якутская и др.

Кроме того, известны провинции: Среднеазиатская, Уральская, Енисейского  кряжа России. Ряд провинций имеется  и на Африканском континенте. Наиболее значительные золоторудные районы—Витватерсранд (ЮАР), Норанда и Поркьюпайн (Канада), район Калифорнии и Хомстейк (США), Каргурли (Западная Австралия), Колар (Индия).

По условиям образования  золоторудные месторождения разделяются  на эндогенные, экзогенные и метаморфизованные.

Эндогенные месторождения  широко распространены и являются основным источником добычи золота.

По минеральному составу  руд эндогенные месторождения золота объединяются в следующие основные формации:

Золотокварцевая и золото-сульфидно-кварцевая  формации. Золото в рудах в основном свободное в кварце, частично—в сульфидах и характеризуется  неравномерным распределением. В  зависимости от состава сульфидов  в этих формациях выделяются различные  минеральные типы. Месторождения  представлены жилами, жильными зонами и штокверками, формировавшимися в  условиях средних глубин в осадочных, вулканических, интрузивных и реже метаморфических породах.

Золотосульфидная формация. В составе руд главную роль играют пирит, халькопирит, арсенопирит, пирротин, сфалерит и галенит в  переменных количествах. Золото тесно  связано с сульфидами. Месторождения  этой формации представлены зонами вкрапленности  золотоносных сульфидов в осадочных  и эффузивно-осадочных толщах. Нередко  они тяготеют к существенно углистым или графитистым сланцам.

Золото-карбонат-сульфидная   формация  объединяет месторождения  типа залежей, жил, гнездового или вкрапленного оруденения в карбонатных толщах и образующихся по ним метасоматитах.