Метаморфогенні родовища графіту

Київський національний університет

імені Тараса Шевченка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему: Метаморфогенні родовища графіту

 

 

 

 

 

 

 

Виконав: студент IV курсу

Групи геоінформатика

Шульга Руслан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ 2012

 

План

1. Визначення родовища
2. Геологічні особливості
3. Геохімія і мінералогія
4. Приклади родовищ у світі
5. Приклади родовищ в Україні

Список літератури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Визначення родовища

Метаморфогенними називаються родовища, які утворилися в глибинних зонах земної кори при перекристалізації гірських порід і древніх родовищ під впливом високих температур і тиску. Іншими словами метаморфізму піддаються осадові і магматичні породи, а також стародавні родовища, опустилися на глибокі горизонти в результаті тектонічних процесів. При цьому за сприятливих умов відбувається переміщення корисних компонентів і їх концентрація у вигляді рудних тіл. Головними процесами при цьому є як метаморфізм, так і ультраметаморфізм, метасоматоз і гідротермальна діяльність. Графітові родовища виникають в ореолі інтрузій, що рвуть пласти кам'яного вугілля.

Характеристика  графіту. Графіт є одним з кристалічних різновидів вуглецю алотропної форми. Він кристалізуються в гексагональній сингонії, зустрічаються у вигляді лускуватих, листуватих, пластинчастих, волокнистих, зернистих та щільних агрегатів. Плавиться при температурі 3850-4000⁰С, з кислотами реагує лише в присутності окисників.

2. Геологічні особливості

Родовища характеризуються тим, що вони приурочені до певних стратиграфічних  горизонтів, мають пластові або лінзовидні форми рудних тіл - лише іноді рудне речовина перевідкладається у вигляді жил. Характерні поступові переходи між вміщаючими породами і рудними тілами. Часто помітна шаруватість руд, успадкована від вихідних осадових покладів. Мінеральний склад метаморфізованних родовищ також залежить від початкового матеріалу.

Процеси рудоутворення  відбуваються в умовах прогресивного  метаморфізму, часто на тлі складкоутворення. Осадова порода, утворена в поверхневих  зонах кори, потрапляючи в глибинні умови, де панують високі температури і тиск, стає нерівноважної системою. Шляхом хімічних перетворень утворюються нові мінеральні форми, стійкі в даній обстановці. Суть цього процесу полягає в місцевому селективному розчиненні і збірною кристалізації. При цьому посилюється контрастність рудних покладів серед слаборудних або безрудних пластів. Відбувається укрупнення рудних мінералів, метасоматоз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фації метаморфізму і типи метаморфогенних родовищ. Фізико-хімічні умови утворення метаморфогенних родовищ визначаються фаціями метаморфізму. У певних термодинамічних умовах утворюються різні за складом гірські породи, що залежить від інтенсивності перетворення первинного субстрату. У зв'язку з цим виділяються різні фації метаморфізму: цеолітова, зелених сланців, глаукофанова, амфіболітова, гранулітова, еклогітова. Утворення багатьох родовищ відбувається у зв'язку з низькими фаціями метаморфізму - зеленосланцевої і амфіболітової. Так, в умовах  амфіболітової фації утворюються родовища графіту. Для утворення графіту характерні температури 600-950⁰ С і тиск 600-1500 МПа, що відповідає глибинам більш 25км.

3. Геохімія і мінералогія

Існують декілька генетичних типів родовищ графіту, з них  два типи відносяться до метаморфічних:

• при перетворенні розсіяної органічної в стародавніх метаморфічних товщах(кристалічні сланці, гнейси, мармуризовані вапняки й доломіти, кварцити); представлені пласто- і лінзоподібними покладами лускатих графітів(від 2 до 20-30%, інколи 60%).
• Утворються при перетворенні (пірометаморфізмі) вугілля, представлені пластами й лінзами приховано-кристалічного графіту поблизу контактів вугленосних покладів з інтрузіями

Зустрічається в контактових  зонах з карбонатними породами і  сланцями (що збагачені вуглецем) з  інтрузіями лужного й основного, подекуди кислого складу. Графіт розвинений поблизу інтрузивних масивів з нефеліном, канкринітом, содалітом, сфеном, апатитом.

4. Приклади родовищ у світі

Родовища поділяються  на такі типи:

1. Пластові поклади і лінзи метаморфічних вкраплених руд лускатого графіту в глибоко метаморфізованих породах переважно докембрійського віку, включаючи їх вивітрені різновиди; у складі цього типу - родовища Українського щита (Завал' ївське та ін) на Україні, Уралу (Тайгінське, Мурзинське), Карелії (Іхальске) і інших регіонів в Росії, Південної Чехії і Північній Моравії в Чехії, штатів Нью-Йорк, Пенсільванії, Алабами і Техасу в США, острова Мадагаскар (малаги республіка) та інших.

2. Пластові поклади і лінзи багатих руд скритокристалічного (аморфного) графіту в стратифікованих осадових товщах різного віку, утворені за рахунок контактового метаморфізму вугільних пластів і бітумів. Прикладами цього типу є родовища Тунгуської провінції (Курейске, Ногінське і інші) в Росії, штат Сонора у Мексиці, Штирії і Нижньої Австрії в Австрії, Республіки Корея і КНДР.

Графітові родовища в Чехії

Широко відомі родовища Чеського масиву в кінці двадцятих  років минулого століття були головним світовим постачальником графіту. Графіт з Південної Чехії використовувався в якості добавки до гончарним  глинам ще за 500 років до н.е., однак великомасштабна його видобуток почалася в 1750 році.

В даний час Чехія  є однією з провідних країн  у Європі з видобутку графіту; його дрібно лускуватий різновид отримують в родовищах Південної Чехії, а мікрокристалічну і скрито кристалічну - в родовищах Північної Моравії.

Родовища Південної Чехії представлені пластами і згідними лінзами збагачених розсіяним дрібно лускуватим графітом гнейсів, кварцитів і карбонатів, супроводжуваних амфіболітами, кальцієво-силікатними роговиками та іншими породами у складі строкатої групи Варид Молданубскої зони. Всі породи інтенсивно зім'яті в складки, а графітовмісні пласти і лінзи несуть сліди гофрування.

Графіт високоякісний дрібно лускуватий - найбільш високоякісний дрібно лускуватий графіт приурочений до таких пластів; саме тут в рудах фіксуються найвищі вмісти вуглецю. Однак тут же можуть з'являтися і блоки порожніх порід. Одне з таких порівняно недавно відкрите родовище Местски-врх знаходиться на північно-західній околиці м. Чески-Крумлова. Воно являє декілька графітизованих пластів, об'єднаних у три смуги. Найбільшу промислову значимість має східна смуга, що має північно-східне простягання, її головна поклад падає на північний захід під кутом 30, простежується за простяганням на 280 м при середній потужності близько 4,5 м .Середній вміст вуглецю в цій поклади становить 18%.

Прикладом родовищ мікрокристалічного графіту Моравії є Вельке-Врбно-Костянтин. Родовище входить до складу протяжного графітового пояса на західному крилі купола Вельке-Врбно. Пласт мікрокристалічного і скрито кристалічного графіту потужністю від 3 до 6 м зім'ятий разом з підстилаючими і перекриваючими вапняками, кварцитами і іншими породами в складну синклінальну складку із західним падінням обох крил (, причому західне крило має більш круте падіння (до 50) , ніж східне (10 та більше). Графітовий пласт складний глинистими сланцями; зміст в них вуглецю коливається від 35 до 50%, складаючи в середньому 39%, вміст сірки варіює від 1 до 10%. Розробка родовища ведеться відкритим способом.

Руди лускатого графіту  збагачуються флотацією. Отримані флотаційні концентрати (80-90% вуглецю) піддаються хімічному очищенню, в результаті чого вміст вуглецю підвищується до 99,5%. Цей продукт використовується для виготовлення різних спеціальних сумішей і мастильних речовин. Крім того, концентрати лускатого графіту використовуються в сталеплавильних цехах як вогнестійкі покриття, як вогнетривкі замазки та трамбувальні маса в доменних печах, для виробництва батарей.

Мікрокристалічні концентрати  використовуються в ливарному виробництві  разом з формувальними пісками, для змащення, для фарбування скла і глазурі, для обробки металів, виробництва електродів і інших  цілей. Значна частина графітового  сировини Чехії експортується в Німеччину, Австрію, Грецію, Угорщину, Румунію та інші країни.

За М. Кужвартом всі графітові родовища Чехії є метаморфічними, що утворилися в результаті регіонального метаморфізму древніх докембрійських товщ, шляхом перетворення багатих вуглецем (2-60%) шарів серед глинистих сланців, вапняків або пісковиків з органічними залишками, бітумінозні або вуглисті речовиною в графітові філліти, слюдистих кристалічні сланці , гнейси, мармури і кварцити.

Курейське родовище скрито кристалічного (аморфного) графіту

Найбільша у світі Тунгуська графітоносна провінція приурочена до західної околиці однойменного басейну кам'яного вугілля. Тут на великій площі (близько 48 тис. км2) численні тріасові трапові сили і січні дайки діабазів викликали графітизації вугільних пластів пермського віку. Такі полого залячаючі пласти скрито кристалічного графіту розкриваються по річках Фатьяніха, Бахта, Курейка, Нижня Тунгуска, утворюючи окремі родовища. Всього встановлено 15 промислових об'єктів, найбільш значущими з яких є Курейске і Ногінське.

Курейське родовище знаходиться на берегах р. Курейки (права притока Єнісею) в 100 км від її гирла (Туруханський район Красноярського краю). Родовище було відкрито в 1861 році купцем М.К.Сідоровим і в кінці XIX - початку ХХ століття періодично експлуатувалося, Відомо, що до 1918 року там було видобуто 14 тис т графіту.

За матеріалами В.П.Солоненка  ділянка родовища складена породами середнього і верхнього карбону і утвореннями нижньої пермі прорваними траповими інтрузіями тріасового віку.

Графітові поклади мають досить складну внутрішню будову: вони складається з шарів скрито кристалічного графіту різної якості і містить численні ксеноліти і лінзи теригенних порід, а також Апофіз і жили діабазового складу, що з'єднуються з покрівлею нижче залягаючих силів. У складі руди крім пануючого скрито кристалічного графіту присутні його дрібно-і крупно листуваті різновиди; мінеральні домішки: пірит, кальцит, апатит, циркон, магнетит, рутил, хлорит, серицит, цеоліти та інші.

5. Приклади родовищ в Україні

Завалівське родовище приурочене до метаморфічних порід бузької  серії,які утворюють великі синклінальні складки та присутні у вигляді  ксенолітів серед рожево-червоних гранітів, чарнокітів та мігматитів, що їх проривають. За мінеральним складом серед рудоносних гнейсів розрізняються біотитові, амфібол-біотитові, біотит-хлоритові, хлорит-серицитові, хлорит-талькові, хлоритові. Розробляються руди переважно вивітрені, каолінізовані.

Петрівське родовище представлено графітоносним покладом шириною 200-250 м, протяжністю 1,2-1,3, приуроченим до контакту кристалічних вапняків і гнейсів родіонівської світи, прорваних жилами гранітів інгулецького комплексу. Прознозні ресурси родовища 21 млн. тонн руди з вмістом графіту 8,7%-9,0%, запаси графіту: загальні -655 тис. тонн, підтверджені – 540 тис. тонн.

Балахівське приурочено до гнейсів родіонівської світи  інгуло-інгулецької серії. Пластоподібний рудний поклад потужністю 600 м складається  з 5 рудних тіл потужністю від 10 до 300 м, довжиною від 400 до 2890 м, простежених до глибини 300 м. Руди переважно сильно вивітрені, пухкі і напівпухкі. Середній вміст графіту в них 5,36%. Прогнозні ресурси руд оцінюються в 1 млрд тонн, запаси графіту за категоріями А+В+С₁ складають 850 тис тонн, С₂ – 960 тис тонн, середній вміст графіту 5%.

Також на Україні присутні такі родовища:

• Троїцьке (приурочене до графітових гнейсів темрюцької світи. Запаси графітових руд до глибини 100 м при середньому вмісті графіту 4,5%)
• Маріупольське (складене графітоносними гнейсами, що перемежовуються з амфіболітами, кварцитами і карбонатними породами. Середній вміст графіту – 3,92%.)
• Буртинське (знаходиться в смузі розвитку графітоносних гнейсів довжиною до 18 км. Середній вміст графіту – 6,7%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список літератури:

 

1. Ж.В. Семинский “ГЕОЛОГИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ”, ІГТУ 2009 р.

2. В.І. Смірнов “ГЕОЛОГИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ”, 1969 р.

3. В.А. Михайлов “Неметалічні корисні копалини України”, КНУ 2007 р.

4. URL\: “http://grafit.rb1.ru/cont.php?rid=1&id=2” , (Обзор месторождений природного графіта)