Михайлов В.А., Виноградов Г.Ф та ін. Неметалічні корисні копалини України

Подождите немного. Документ загружается.

180

20), Мексика (15–17), Бразилія (11–18), Мадагаскар (10–14); імпортери

– Японія (85–140), США (55–60), Південна Корея (30–65), Німеччина

(38–45), Велика Британія (21–26), Італія (9–12), Тайвань (9–11). Серед-

ня світова ціна графіту ($/т) складала: 2001 р. – 520; 2002 р. – 529;

2003 р. – 619; 2004 р. – 485; 2005 р. – 578; 2006 р. – 528 [35, 36].

Таблиця 42

Видобуток, запаси, ресурси графіту, тис. т [36]

Видобуток

Країна

2005 2006

Запаси Ресурси

Бразилія 77 76 360 1000

Зімбабве 6 6 * *

Індія 130 120 800 3800

Канада 30 30 * *

Китай 720 720 64000 220000

Мадагаскар 15 15 940 960

Мексика 11 13 3100 3100*

Німеччина 3 3 * *

Норвегія 2 2 * *

Північна Корея 32 32 * *

США - - - 1000

Туреччина 6 30 * *

Україна 8 8 * *

Чехія 10 5 1300 14000

Шрі-Ланка 3 3 * *

Інші країни 2 2 5100 44000

Всього 1060 1070 76000 290000

* запаси і ресурси цих країн включені до графи „інші країни”

Генетичні та геолого-промислові типи родовищ

До найважливіших генетичних типів родовищ графіту відносяться:

- магматичні, пов'язані з інтрузивними та ефузивними породами різ-

ного складу, де графіт є продуктом магматичної кристалізації, складе-

ний переважно лускатими різновидами, які нерівномірно розсіяні в

породі, інколи скупченнями верствувато-кристалічного графіту (Бото-

гольське родовище в Саянах);

- пегматитові та пов'язані з ними кварцові жили, де великі луски чи

радіально-променисті агрегати графіту приурочені до зальбандів жил,

іноді зустрічаються в їх центральній частині (невеликі родовища в

США, Італії, Канаді, на Уралі);

- контактово-метасоматичні в зонах контакту вивержених і карбона-

тних порід, де разом з типовими скарновими мінералами може бути

181

присутнім також великолускатий графіт, що утворює неправильні

штоко- й жилоподібні поклади серед скарнів (Канада);

- пневматоліто-гідротермальні, що утворюються при кристалізації

графіту з високотемпературних постмагматичних розчинів, збагаче-

них леткими компонентами; представлені пластовими й січними жи-

лами та лінзами агрегату крупно- та щільнокристалічного графіту, біо-

титу, ортоклазу, авгіту, апатиту, титаномагнетиту, рутилу,

кварцу та

інших мінералів (невеликі родовища на Шрі-Ланці);

- метаморфічні, що утворюються при перетворенні розсіяної органіч-

ної речовини в стародавніх метаморфічних товщах (кристалічні слан-

ці, гнейси, мармуризовані вапняки й доломіти, кварцити та ін.); пред-

ставлені пласто- й лінзоподібними покладами лускатих графітів (від 2

до 20–30 %, інколи до 60 %); мають основну промислову цінність (чис

ленні родовища в Україні, на Уралі, у Китаї, на Мадагаскарі та ін.);

- метаморфічні, що утворюються при перетворенні (пірометаморфізмі)

вугілля, представлені пластами й лінзами приховано-кристалічного

графіту поблизу контактів вугленосних покладів з інтрузіями (родови-

ща Тунгуської групи, Мексики, Кореї);

- вивітрювання, що не мають самостійного практичного значення.

Головні промислові типи родовищ графіту:

• вкраплені в гнейсах і кристалосланцях (Тайгинське, Мурзинське, Росія);

• суцільні жильні (Богала, Рагедора в Шрі-Ланці);

• прожилково-вкраплені (Завалівське в Україні);

• суцільні гніздові в контактах лужних (Союзне, Ботогольське в Росії,

Блек-Доналд в Канаді) і основних інтрузій (Тас-Казганське в Узбекис-

тані, Домініон у Канаді);

• суцільні пластові

в екзоконтактах гранітних (Ла-Колорадо у Мексиці,

Бородинське, Полтавське в Росії) і основних (Ногинське, Курейське в

Росії) інтрузій.

Родовища України

За запасами графіту (7,8 млн т) Україна займає друге місце в світі

після Росії, в колишньому СРСР основний видобуток і збагачення

графітових руд були сконцентровані в Україні (Завалівське родови-

ще), на Уралі (Тайгінське родовище) і в Красноярському краї (Ногінсь-

ке родовище). Графітова мінералізація України пов'язана зі структу-

рами УЩ, локалізується

переважно в чотирьох рудних районах: Побу-

зькому (Завалівське родовище), Криворізькому (Балахівське, Петрів-

ське), Приазовському (Троїцьке, Маріупольське) і Волинському (Бур-

тинське) [3, 4, 7, 11, 14, 19, 21, 32, 33]. Крім того відомо багато про-

явів графіту (Кошаро-Олександрівське, Південно-Хащуватське, Дуби-

нівське в Побузькому районі; Бабенківське, Лозоватське, Овнянське –

182

в Криворізькому; Темрюцьке, Каратюхське, Сачкинське – в Приазов-

ському; Буртинське, Махаринецьке, Дубовецьке – у Волинському).

Прояви графіту України пов'язані, у першу чергу, з амфіболовими,

піроксеновими, плагіоклазовими, силіманітовими та гранатовими

гнейсами, кварцитами та кристалічними вапняками бузької серії, що

переважно розвинена по річках Тетереву (Волинський район), Пів-

денному Бугу (Побузький), Інгульцю (Криворізький) та вздовж

північ-

но-західного узбережжя Азовського моря (Приазовський). Найбільш

молоді поклади графіту відомі в палеопротерозої (гуляйпільська світа,

інгуло-інгулецька, криворізька серії).

Ці товщі є продуктом метаморфізму осадових порід від переважно

глинистих (біотитові та гранат-біотитові гнейси) до мергелевих та ва-

пнякових (піроксен-плагіоклазові гнейси та кристалічні вапняки).

Вміст графіту залежить від

ступеня метаморфізму. Стратиграфічні

утворення прорвані інтрузіями вивержених порід, переважно грані-

тів, дайками та жилами аплітів та пегматитів. Графітоносні відклади

залягають у вигляді складчастих шарів, смуг та пачок, переважно по-

в'язаних з зонами пересічення ортогональних і діагональних розломів.

Завалівське родовище (рис. 37) приурочене до метаморфічних по-

рід хащувато-завалівської світи бузької серії

, які утворюють великі

синклінальні складки та присутні у вигляді ксенолітів серед рожево-

червоних гранітів, чарнокітів та мігматитів, що їх проривають. Родо-

вище приурочено до великої синклінальної складки північно-

західного напрямку з нахилом осі на північний захід. У ядерній час-

тині залягають кристалічні вапняки, на крилах – кварцити та графі-

тоносні гнейси

у вигляді прошарків та смуг з численними відгалужу-

ваннями мінливої потужності (від 15 до 250 м), довжиною до 3 км.

Підстеляючи породи представлені безрудним амфіболовим гнейсом.

Виділяється близько 40 пластоподібних рудних тіл потужністю від 3,5

до 80 м протяжністю 200–1200 м. За мінеральним складом серед ру-

доносних гнейсів розрізняються біотитові, амфібол-біотитові, біотит-

хлоритові, хлорит-серицитові, хлорит-талькові

, хлоритові. Розробля-

ються руди переважно вивітрені, каолінізовані. Графіт в руді крупно-

лускуватий (2–4 мм), розподілений досить рівномірно при вмісті 6–14

% (середнє 6,5 %). Загальні запаси графітової руди на родовищі 112

млн т, підтверджені – 96,6 млн т, графіту відповідно 6,9 і 6,1 млн т.

Річна проектна потужність Завалівського комбінату складала 800 тис.

т графітової руди або 35 тис. т графітового концентрату

. На початку

90-х років вона перевищувала 40 тис. т, потім почала різко знижува-

тися (до 3,7 тис. т у 1994 р.), в останні роки сягає 5–8 тис. т в рік.

Поряд із Завалівським розвідане подібне Зарічне родовище графіту,

відомі Південно-Хащуватський і Демов'ярський прояви.

183

Б19

14 q

bgr

grb

7617

grb

хут.Андр ївкаi

ghz

15831

7614

7813

7617

7606

7602

skhz

Завал вськийi

граф товийi

комб натi

’

bgr

ghz

вдвалиi

-150

-100

-50

100

150

Геолог чний розр з по лнї А-Бiiii

масштаб: горизонтальний 1:25 000

вертикальний :5 000 1

qka

9994

15891

16342

15345

9582

ska

qka

bgrhz

Рис. 37. Схематична карта і розріз Завалівського родовища графіту

[19]

1 – граніти бузького комплексу; 2 – мігматити; 3 – чарнокіти; 4 – гнейси пі-

роксенові; 5 – гнейси амфіболові; 6 – гнейси гранат-біотитові дністровсько-

бузької серії (?); 7–13 – хащувато-завалівська світа (hz): 7 – сланці карбонат-

ні; 8 – кальцифіри, мармури; 9 – скарноїди; 10 – кварцити залізисті;

11 – кварцити безрудні; 12 – гнейси біотит-гранатові; 13 – гнейси біотит-

графітові (руда); 14–15 – кошаро-олександрівська світа (ka): 14 – гнейси си

ліманітові; 15 – кварцити безрудні; 16 – амфіболіти та габро-амфіболіти;

17 – розломи; 18 – границі ділянок; 19 – свердловини: а – на карті; б – на ро-

зрізі; 20 – лінія розрізу

Петрівське родовище представлено графітоносним покладом ши-

риною 200–250 м, протяжністю 1,2–1,3 км, приуроченим до контакту

кристалічних вапняків і гнейсів родіонівської світи, прорваних жи-

лами гранітів інгулецького комплексу (рис. 38). Вони складають смугу

184

завдовжки 1,2–1,3 км, потужністю 45–50 м, витягнуту в північно-

східному напрямку. Рудні тіла потужністю від 7 до 50 м складають

витягнуті по простяганню цієї смуги лінзи та пластоподібні поклади,

що виклинюються за падінням, складені графітовміщуючими біоти-

товими гнейсами із вмістом переважно дрібнолускуватого графіту

(від 0,001 до 2–5мм) 2–15 % (середнє – 7,18 %). У верхній частині роз-

різу руди перетворені

в пухкі каолінізовані глини з лінзами і прожил-

ками графіту, середній вміст якого 1,3–6 %. Прогнозні ресурси родо-

вища 21 млн т руди з вмістом графіту 8,7–9,0 %, запаси графіту: за-

гальні – 655 тис. т; підтверджені – 540 тис. т.

4 65 7

0 250 500 м

с. Графітовка

Рис. 38. Геологічна карта району Петрівського родовища

1 – граніти інгулецькі сірі; 2 – вуглисті сланці; 3 – вапняки кристалічні окре-

менілі; 4 – кварцити; 5 – гнейси біотит-плагіоклазові; 6 – гнейси кварц-

біотит-залізисті; 7 – гнейси графіт-біотитові з прошарками графітових ква-

рцитів в основі

Балахівське родовище приурочено до гнейсів родіонівської світи

інгуло-інгулецької серії. Пластоподібний рудний поклад потужністю

до 600 м складається з 5 рудних тіл потужністю від 10 до 300 м, дов-

185

жиною від 400 до 2890 м, простежених до глибини 300 м. Руди пере-

важно сильно вивітрені, пухкі і напівпухкі. Середній вміст графіту в

них 5,36 %. Прогнозні ресурси руд оцінюються в 1 млрд т, запаси

графіту за категоріями А+В+С

складають 850 тис. т, С

– 960 тис. т,

середній вміст графіту близько 5 %.

Троїцьке родовище приурочене до смуги графітових гнейсів тем-

рюцької світи, яка простежується на протязі 25 км уздовж західного

крила Берестівської синкліналі. Пласти графітоносних гнейсів утво-

рюють дві рудні зони потужністю від 10 до 300 м, яка простягається

на 3,5 км. В рудних шарах, неоднорідних за складом потужністю 5–

140 м

вміст графіту коливається від 2 до 17 %. Запаси графітових

руд до глибини 100 м при середньому вмісті графіту 4,5 %, складають

40,8 млн т за категоріями С

і 6,1 млн т – Р

, запаси графіту: загальні

– 224 тис. т, підтверджені – 163 тис. т.

Маріупольське родовище складено графітоносними гнейсами,

що перемежовуються з амфіболітами, кварцитами і карбонатними

породами, прорвані сублужними гранітоїдами і сієнітами південнока-

льчицького комплексу. Встановлено 6 рудних тіл, три з яких можуть

мати промислове значення. Рудоносна зона простежена на 950 м при

ширині до 250 м; середній вміст

графіту – 3,92 %. Запаси його скла-

дають: загальні – 189 тис. т, підтверджені – 135 тис. т.

Буртинське родовище знаходиться в смузі розвитку графітонос-

них гнейсів довжиною до 18 км; попередньо розвідане до глибини 90

м. Його запаси на площі 1,7 км

при потужності рудного покладу 49 м

оцінені в 100 млн т, а прогнозні ресурси до глибини 150 м – 340 млн т

руди, середній вміст графіту 6,7 %. Руда легко збагачувана, вихід

концентрату з явнокристалічним лускуватим графітом 90–95 %. Ро-

довище може розроблятися відкритим способом, але розташоване на

орних землях.

Крім Буртинського родовища у Волинському районі відомі перспек-

тивні

Махаринецький і Денишівський рудопрояви, ресурси графіту

останнього оцінюються в 740 тис. т. (вміст графіту 4,6 %).

АБРАЗИВНА СИРОВИНА

186

Як сировину для абразивів (речовин та інструментів для шліфу-

вання, стирання, розмелювання, поліровки) використовують гранат,

корунд, наждак, високоглиноземисту сировину (андалузит, кіаніт, си-

ліманіт, дюмортьєрит). В Україні відомі родовища та прояви гранату

й корунду.

Абразивна сировина користується достатньо широким попитом у

світі, виробляється багатьма країнами (табл. 43), ціна на неї постійно

зростає (табл

. 44).

Таблиця 43

Продукція абразивів, тис. т [36]

Сплав с Al

Силіконовий карбід Країна

2005 2006 2005 2006

Австралія 50 50 - -

Австрія 60 60 - -

Аргентина - - 5 5

Бразилія 50 50 43 43

Венесуела - - 30 30

Індія 40 40 5 5

Китай 700 700 455 455

Мексика - - 45 45

Німеччина 80 80 36 36

Норвегія - - 80 80

США і Канада 60,4 60,4 42,6 42,6

Франція 40 40 16 16

Японія 25 25 60 60

Інші країни 80 80 190 190

Всього 1190 1190 1010 1010

Таблиця 44

Ціни на абразиви у США, ($/т) [36]

2002 2003 2004 2005 2006

Сплав с Al

звичайний 271 279 323 144 240

Сплав с Al

високої чистоти

494 514 544 656 624

Силіконовий карбід 532 529 614 603 643

ГРАНАТ

187

Загальні відомості

Гранати – це група ортосилікатів мінливого складу, що утворюють

ізоморфні ряди: 1) піроп-альмандин (Mg,Fe)

[SiO

]

; 2) альмандин-

спесартин (Fe,Mn)

[SiO

]

; 3) гросуляр-андрадит Ca

(Al,Fe)

[SiO

]

;

4) гросуляр-спесартин (Ca,Mn)

[SiO

]

. З мінеральних видів постійно-

го складу головними є уваровіт Ca

[SiO

]

та плазоліт

[SiO

]

(OH)

. Свою назву група отримала від лат. granatus за схо-

жість із зернами граната. Стара слов'янська назва граната – "вениса".

"Альмандин", напевне, викривлена назва місцевості Алабанда в Малій

Азії; "піроп" – від гр. puropos чи полум'яподібний; "спесартин" – від міс-

цевості Шпесарт у Баварії; "уваровіт" – на честь графа С.С.Уварова;

гросуляр" – за схожість з кольором агрусу (R. Grossularia); "андрадит" –

на честь португальського мінералога Дж. Б. д'Андрада, що його описав.

Гранати кристалізуються в кубічній сингонії, характерною формою

є ромбододекаедр і тетрагон-триоктаедр. Вони добре кристалізуються

й часто дають правильні кристали, іноді дуже великого розміру (у Но-

рвегії було знайдено валун гранату вагою

700 кг), а також суцільні зе-

рнисті агрегати. Колір є дуже мінливим: безбарвні гросуляр і піроп з

низьким вмістом Fe і Cr; трав'яно-зелені кімцеїт – залізистий гросу-

ляр; смарагдово-зелені уваровіт і голдманіт (ванадієвий гранат); си-

ньо-зелені кнорингіт (хромвмісний піроп); брунатні до чорних андра-

дит, меланіт і шорломіт (Fe-Ti андрадити); жовті спесартин

і деякі пі-

роп-гросулярові гранати; рожеві та буро-червоні альмандини; оран-

жево-червоні, темно-червоні, бузкові піропи.

Галузі використання і вимоги до сировини

Завдяки значній твердості (6–7 за шкалою Мооса, мікротвердість

920–1560 кг/мм

) гранати альмандин-піропового й альмандин-

спесартинового ряду використовуються як абразивний матеріал: з

них виготовляють різноманітні точильні й шліфувальні інструменти

й матеріали, наждачний папір, порошок та ін. Крім того, гранат ви-

користовують у будівництві як додаток до цементних та будівельних

мас [26]. Прозорі й напівпрозорі гранати є коштовним камінням: че-

рвоні піропи,

рожеві й малинові альмандини, яскраво-зелений тса-

ворит (хромовий гросуляр), смарагдово-зелений демантоїд.

Для гранатової сировини немає встановлених технічних вимог, хоч

для виробництва перевагу мають гранати з високою твердістю (альма-

ндин). Зерна повинні бути достатньо великими, не мати включень ін-

ших мінералів. Тріщинуватість може бути густою, але тріщини не по-

188

винні проникати в мінерал. При роздробленні гранат має давати гострі

ріжучі грані. Гранатова крупка повинна добре приклеюватися до по-

лотна. Вміст гранату в породі має бути не нижче 10–12 %.. Технічною

перевагою є невелика механічна міцність породи, відсутність мінералів

з близькою питомою вагою, що дає можливість понизити витрати та

спростити видобуток корисного мінералу

. Для виробництва гранатової

шкурки потрібен вміст гранату в концентраті не менше 85–90 %, що

досягається попереднім збагаченням.

Економічні відомості

Родовища гранатів відомі в США (Адірондацькі гори), Канаді, Іс-

панії, Німеччині, Швеції, Чехії, Словаччині, Індії, Японії, ПАР, на Цей-

лоні, Мадагаскарі, в Росії (Ісильське, Тербестрів). Світові запаси аб-

разивного гранату складають близько 50 млн т, виробництво грана-

тового концентрату – біля 300 тис. т/рік (табл. 45). Найбільші вироб-

ники абразивних гранатів (2006 р., тис.

т) – Австралія, Індія, США,

Китай, а також Узбекистан, Росія, Україна. Провідними експортера-

ми є Австралія, Китай, США, Шрі-Ланка, імпортерами – Франція, Ге-

рманія, Південна Корея, Нідерланди, Великобританія, Тайвань. Сере-

дня світова ціна гранату ($/т) складала від 50 до 2000 [35].

Таблиця 45

Видобуток, запаси, ресурси гранату тис. т [36]

Видобуток

Країна

2005 2006

Запаси Ресурси

Австралія 155 160 1000 7000

Індія 65 65 90 5400

Китай 29 30 Великі Великі

США 40,1 35,3 5000 25000

Інші країни 34,9 35,2 6500 20000

Всього 302 312 Середні Великі

Генетичні та геолого-промислові типи родовищ

Головні типи родовищ гранату: магматичні, контактово-

метасоматичні, метаморфічні, розсипні. З гранатів магматичного по-

ходження піроп, як найбільш стійкій до високих температур і тиску

мінерал, зустрічається в кімберлітах, перидотитах, піроксенітах; спе-

сартин та альмандин – у гранітах і пегматитах, а останній також у

ріолітах і дацитах (Закарпаття, Далекий Схід). У скарнах розвинені

кальцієві гранати – гросуляр та андрадит, уваровіт зустрічається рід-

189

ко, здебільшого на контакті з хромоносними ультрабазитами. У крис-

талічних сланцях і гнейсах, що утворені внаслідок регіонального ме-

таморфізму глинистих порід, часто зустрічається альмандин (який є

мінералом-індикатором ступеня метаморфізму), рідше – гросуляр.

Родовища України

Народне господарство нашої країни відчуває постійну потребу в

абразивних матеріалах. Значна частина їх припадає на електроко-

рунд, що виготовляється на основі імпортних бокситів. Україна має

потужну мінерально-сировину базу абразивного гранату, представле-

ну Слобідським, Іванівським, Завалівським, Лозненським родовища-

ми та деякими проявами (рис. 39) [13, 31].

КИЇВ

ЛУЦЬК

ЛЬВІВ

РІВНЕ

УЖГОРОД

ОДЕСА

КІРОВОГРАД

ЧЕРНІГІВ

ХЕРСОН

СІМФЕРОПОЛЬ

ЗАПОРІЖЖЯ

ХАРКІВ

СУМИ

ЧЕРКАСИ

ІВАНО-ФРАНКІВСЬК

ЧЕРНІВЦІ

ХМЕЛЬНІЦЬКИЙ

ВІННИЦЯ

ТЕРНОПІЛЬ

ЖИТОМИР

ПОЛТАВА

ЛУГАНСЬК

ДОНЕЦЬК

МИКОЛАЇВ

КРИВИЙ РІГ

1-2

9-10

4-8

ДНІПРОПЕТРОВСЬК

Рис. 39. Схема розташування родовищ та проявів абразивної сировини [19]

1 – бердичівські граніти; 2 – родовища гранатів палеопротерозою (1 – Сло-

бідське; 2 – Іванівське); 3 – те ж, неоархею (3 – Завалівське); 4 – корунд (4 –

Східнопридніпровська ділянка; 5 – Центральноприазовська ділянка; 6 – Дра-

гунське родовище; 7 – Середньобузький район; 8 – Коколовський прояв); 5 –

маршаліт (родовища: Криворізьке 9, Гаврилівське 10)

В Україні відомі родовища та прояви гранату двох типів: магма-

тичні й метаморфічні. Перші пов'язані з гранітами архей-