Назад
Минерализованные зоны Комсомольского района. М., «Наука», 1967. 116 с. Авт.:
Е# А. Радкевич, А. М. Кокорин, П. Г. Коростелев и др.
Оловорудные месторождения Малого Хингана. «Труды ВСЕГЕИ. Нов. серия»,
1959,
т. 27. 344 с. Авт.: Г. В. Ициксон, Д. В. Рундквист, И. Г. Павлова и др.
Радкевич Е. А. Формации месторождений олова и вольфрама и условия их образова-
ния.
В кн.: Рудные провинции и генетические типы месторождений олова и вольфрама.
Новосибирск, «Наука», 1975, с. 3—16.
Смирнов В. И. Систематика рудных месторождений для поисковых целей. В кн.:
Вопросы геологии Азии. Т. 2. М., Изд-во АН СССР, 1955, с. 135—145.
Смирнов С. С. Некоторые замечания о сульфидно-касситеритовых месторождениях.
«Изв.
АН СССР. Сер. геол.», 1937, 5, с. 853—862.
Хазов Р. Д. Новое проявление оловянного оруденения в Северном Приладожье (Ки-
тельское месторождение). «Советская геология», 1967, 8, с. 119—125.
Этыкинское оловорудное месторождение Восточного Забайкалья. М., Изд-во АН СССР,
1963.
120 с. (ИРЕМ. Труды. Вып. 100). Авт.: О. Д. Левицкий, В. В. Аристов, Р. М. Констан-
тинов, Е. А. Станкеев.
10*
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТАНТАЛА И НИОБИЯ
ГРУППИРОВКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В природе тантал и ниобий всегда встречаются совместно, но вследствие более
широкого распространения ниобия в земной коре он обычно превалирует над
танталом, и концентрации его в месторождениях бывают, как правило, на по-
рядок выше.
Все тантало-ниобиевые месторождения могут быть разделены по соотно-
шению в них тантала и ниобия на три группы (Гинзбург, 1962).
Собственно танталовые месторождения, из руд кото-
рых рентабельно извлекать тантал без учета стоимости заключенного в них
ниобия. К этой группе относятся месторождения, связанные с редкометаль-
ными гранитами и пегматитами, а также с гатчеттолитовыми карбонатитами.
В их рудах отношение пятиокисей Та и Nb изменяется от 3 : 1—1 : 1 до 1 : 5.
Концентраты содержат соответственно от 5—8 до 60—65% Та
2
0
5
. Главнейшие
рудные минералы этих месторождений колумбит-танталит, танталит, манга-
нотанталит, иксиолит, воджинит (оловотанталит), микролит, гатчеттолит,
стрюверит (танталовый рутил) и др.
Тантало-ниобиевые месторождения, в рудах которых
ниобий хотя и превалирует над танталом, но последний технологически и эко-
номически еще целесообразно извлекать наряду с ниобием. К этой группе
принадлежат месторождения, связанные с субщелочными гранитоидами, зонами
приразломных щелочных метасоматитов и расслоенными плутонами агпаито-
вых нефелиновых сиенитов; в их рудах отношение пятиокисей тантала и ниобия
составляет 1 : 5—1 : 20, а концентраты содержат от 0,5 до 5% Та
2
О
б
. Основ-
ными рудными минералами являются колумбит, танталсодержащий редко-
земельный пирохлор или плюмбопирохлор, лопарит.
Собственно ниобиевые месторождения, в рудах
которых ниобий настолько доминирует над танталом (отношение пятиокисей Та
и Nb менее 1 : 20), что извлекать из них тантал становится нецелесообразным.
Такие руды почти всегда имеют пирохлоровый состав, а месторождения свя-
заны с карбонатитами и отчасти с альбититами нефелиновых сиенитов.
Помимо собственно танталовых и тантало-ниобиевых месторождений
тантал может быть извлечен попутно из руд некоторых типов оловянных и воль-
фрамовых месторождений (грейзеновой и касситерит-кварцевой формаций, см.
раздел «Месторождения олова»). В мировой экономике важную роль играет
производство тантала из шлаков оловоплавильных заводов, получаемых в боль-
шом количестве при выплавке чернового олова из касситеритовых и колум-
бит-касситеритовых концентратов россыпных месторождений республики Заир,
Нигерии, а в последние годы также Таиланда и Малайзии.
Промышленные концентрации тантала и ниобия выявлены во многих
генетических группах эндогенных месторождений, связанных с различными по
составу интрузивными комплексами кислого и щелочного ряда, располага-
ющихся в разных типах структур земной коры (Кузьменко, Еськова, 1968;
Гинзбург, Апельцин, 1970).
292
При этом наблюдаются следующие закономерности.
1.
Месторождения тантала и ниобия могут быть приурочены к гранитам,
субщелочным и щелочным гранитоидам (граносиенитам, кварцевым сиенитам,
щелочным гранитам), щелочным и нефелиновым сиенитам гранитоидного ряда,
а также к дифференциатам габброидно-щелочных и ультраосновных-щелочных
комплексов. Кроме того, некоторые месторождения вообще не обнаруживают
какой-либо генетической связи с интрузивными породами, но приурочены
к региональным глубинным разломам и сопряжены с метасоматическими про-
цессами, протекающими вдоль этих разломов.
2.
Месторождения, связанные с гранитными интрузивными комплексами
палингенного типа, характеризуются отношением в них Та : Nb = 5 : 1—1 : 2,
т. е. являются собственно танталовыми. Геохимически они отличаются резко
повышенными содержаниями F, Li, Rb, Cs, Sn, Be, иногда W.
Месторождения, ассоциированные с субщелочными и щелочными гранито-
идами, всегда характеризуются отношением Та: Nb = 1 : 8—1 : 12 (в среднем
1 : 10), т. е. являются комплексными, тантало-ниобиевыми. Они содержат
в повышенных количествах наряду с Nb и Та также F, Zr, TR
Ge
, TR
Y
, U, Th,
Li,
Be, Mo, в меньшей степени W, иногда Sn. Таковы же особенности место-
рождений, приуроченных к зонам щелочного метасоматоза.
Месторождения, обнаруживающие связь с массивами щелочных и нефели-
новых сиенитов, обычно являются существенно ниобиевыми. В них отношение
Та : Nb = 1 : 50 1 : 250. Ниобиевое оруденение постоянно сопровождается
Zr, TRcet Th, иногда также Ti, U, Mo. Исключением являются лопаритовые
месторождения, появляющиеся в связи с массивами агпаитовых нефелиновых
сиенитов, в них отношение Та
2
0
5
: Nb
2
0
5
= I : 14.
Месторождения, связанные с габброидно-щелочными и ультраосновными-
щелочными породами и карбонатитами, характеризуются появлением как,тан-
тало-ниобиевых, так и чисто ниобиевых руд, обычно сопровождаемых повышен-
ными концентрациями Ti, Zr, P, TR
Ge
, Th, U, Mo, Fe, Sr, Ba.
3.
На древних щитах и платформах, в шовных прогибах протогеосин-
клиналях, или геосинклинальных трогах, так же как в подвижных фанерозой-
ских складчатых областях и зонах резонансной активизации, в связи с кислыми
гранитными магмами в посторогенный период возникают преимущественно
танталовые месторождения, представленные пегматитами и редкометальными
гранитами. В зонах автономной активизации консолидированных складчатых
структур формируются тантало-ниобиевые месторождения, приуроченные к суб-
щелочным гранитоидам или приразломным зонам щелочного метасоматоза.
Наконец, для зон активизации древних платформ и срединных массивов харак-
терны главным образом ниобиевые (реже тантало-ниобиевые) месторождения,
связанные с габброидно-щелочными и ультраосновными-щелочными ком-
плексами.
Той же самой закономерности подчиняются и весьма редкие плутоны
миаскитовых нефелиновых сиенитов с чисто пирохлоровой минерализацией,
генетически связанные с магмами гранитоидного ряда, которые возникают
в особых условиях на заключительных этапах формирования складчатых
областей в пределах их активизированных срединных массивов.
Рудные минералы месторождений тантала и ниобия в экзогенных условиях
устойчивы; вследствие своей значительной плотности они накапливаются
в корах выветривания и россыпях. Поэтому наряду с эндогенными месторожде-
ниями значительную роль в мировой экономике тантала и ниобия играют и экзо-
генные месторождения, в частности россыпи.
293
В основу группировки главнейших тантало-ниобиевых месторождений
СССР (Гинзбург и др., 1970) положено, с одной стороны, разделение их на гене-
тические группы, принятые В. Смирновым, а с другой связь с различными
интрузивными комплексами (табл. 15). В пределах групп месторождений выде-
лены отдельные минеральные типы
х
.
РЕДКОМЕТАЛЬНЫЕ ПЕГМАТИТЫ
Редкометальные гранитные пегматиты являются основным сырьевым источни-
ком тантала в мире; в них достигаются максимальные концентрации тантала,
известные в природе, и появляются существенно танталовые минералы, в кото-
рых тантал резко превалирует над ниобием. Отдельные типы пегматитов харак-
теризуются большим разнообразием танталовой минерализации; наряду с тан-
талитом и микролитом в них могут приобретать промышленное значение скоп-
ления оловосодержащих танталатов (воджинит, иксиолит), манганотанталита,
бисмутотанталита (угандита), тапиолита и других минералов, присущих исклю-
чительно пегматитам.
Все танталсодержащие пегматиты относятся к натро-литиевому типу пегма-
титов по классификации А. Ферсмана. Фактически натро-литиевые пегматиты
представляют собой особую пегматитовую формацию, объединяющую группу
минеральных типов, несколько различающихся по вещественному составу
и содержанию в них тантала. В этой формации редкометальных (натро-литие-
вых) пегматитов целесообразно выделять следующие минеральные типы.
Колумбит-берилловые (альбит-микроклиновые) пегматиты,
в которых литиевые минералы практически отсутствуют. Главные рудные
минералы берилл и отчасти колумбит-танталит; важную роль как электро-
керамическое сырье играет также блоковый микроклин. Тантал в них нередко
является попутным компонентом при разработке месторождений на берилл.
Содержание Та
2
0
5
не выше 0,010%, а в получаемых концентратах не более
20—25%.
Отношение пятиокисей Та и Nb = 1 : 2—1 : 4. Запасы пятиокиси
тантала в отдельных месторождениях исчисляются несколькими сотнями тонн,
редко до 1000 т.
Сподуменовые (микроклин-сподумен-альбитовые, сподумен-ал
ь-
битовые) пегматиты содержат обычно 0,005—0,009% Та
2
0
5
при отношении
пятиокисей Та и Nb, близком к 1 : 1. Это ведущий тип литиевых месторожде-
ний, характеристика их дана в разделе «Месторождения лития». Тантал в них
присутствует в основном в форме колумбит-танталита, извлекаемого попутно
со сподуменом. Поскольку масштабы месторождений весьма значительны, то
и запасы заключенной в них пятиокиси тантала могут измеряться несколькими
тысячами тонн. Однако получение тантала из таких пегматитов рентабельно
только при условии разработки месторождений на литий.
Сподумен-берилл-танталитовые (микроклин-альбитовые,
сподумен-микроклин-альбитовые) пегматиты содержат до 0,015—0,025% Та
2
0
5
;
запасы исчисляются многими сотнями или первыми тысячами тонно 5
8 тыс. т). Тантал становится ведущим компонентом, при этом отношение пяти-
окисей Та и Nb обычно близко к 1 : 1, но в отдельных случаях достигает 2:1.
Главными рудными минералами являются колумбит-танталит, отчасти танта-
1
Выполненное в соответствии с этой группировкой месторождений описание главней-
ших типов руд и рудных минералов тантала и ниобия (а также лития, цезия и бериллия)
дано в специальном атласе (Атлас минералов . . ., 1977), где приведены и их наглядные
цветные изображения.
296
лит и танталсодержащий касситерит; реже появляется микролит. Попутно
извлекаются щелочной берилл, сподумен, амблигонит-монтебразит, редко
поллуцит, лепидолит. Танталовые концентраты содержат до 35—40% Та
2
О
б
.
Лепидолит-сподумен (петалит)-танталитовые
(сподумен-микроклин-альбитовые или петалит-микроклин-альбитовые) пегма-
титы характеризуются присутствием сподумена и (или) петалита. Последний
часто изменен и превращен в агрегат сподумена и кварца, в ряде месторожде-
ний замещен тонкозернистым фарфоровидным агрегатом альбита, микроклина
и кварца. Иногда появляются блоки эвкриптита и поллуцита. Обычно интен-
сивно развит лепидолитовый замещающий комплекс, представленный ассоциа-
цией лепидолита, амблигонита, воробьевита, иногда топаза, цветных и поли-
хромных турмалинов. Наряду с лепидолитом встречаются розовые и зелено-
ватые, богатые рубидием мусковиты. Наиболее богатые месторождения тантала
содержат 0,02—0,04% Та
2
О
б
, в отдельных зонах (Берник-Лейк, Канада) до
0,20—0,25% при тантало-ниобиевом отношении от 2 : 1 до 6 : 1. Концентраты
содержат не менее 50% Та
2
0
5
. Пегматиты отличаются большим разнообразием
танталовых минералов. Запасы пятиокиси тантала составляют от первых тысяч
тонн до (редко) 10—15 тыс. т. Тантал является большей частью основным полез-
ным компонентом, а литий, рубидий, бериллий, олово попутными. Между
сподумен-берилл-танталитовыми и сподумен(петалит)-лепидолит-танталитовыми
пегматитами существуют переходные разности.
Пегматиты, в которых тантал является основным полезным компонентом,
характеризуются следующими особенностями.
1.
Геологические условия их нахождения аналогичны сподуменовым пегма-
титам, с которыми они нередко встречаются в пределах единых пегматитовых
полей (см. разделы «Месторождения лития» и «Месторождения цезия»). Наибо-
лее крупные в мире танталовые пегматитовые месторождения нижне- и средне-
протерозойские, локализуются они в пределах геосинклинальных трогов на
древних щитах и платформах, причем пегматиты приурочены чаще всего
к метаморфизованным основным породам, представленным ортоамфиболи-
тами.
2.
Главными породообразующими минералами в них являются микроклин
и альбит, в отдельных участках сподумен или петалит. Последний часто нацело
превращен в агрегат сподумена и кварца. Пегматиты интенсивно альбитизиро-
ваны, от выделений микроклина в них нередко сохраняются лишь отдельные
реликты; петалит замещен альбитом и кварцем, а сподумен альбитом и му-
сковитом (циматолитом).
Литиевые минералы представлены помимо сподумена или петалита также
монтебразитом, эвкриптитом, трифилином литиофилитом, лепидолитом.
Они распространены локально, преимущественно в раздувах, апикальных
частях и зонах висячего эндоконтакта жил; в этих же участках пегматиты
бывают интенсивно грейзенизированы.
3.
В пределах пегматитовых полей наблюдается определенная зональ-
ность. Сподуменовые пегматиты по простиранию иногда переходят в сподумен-
берилл-танталитовые (рис. 110), с глубиной танталоносные пегматиты сме-
няются литиевыми. В частности, в сериях пологозалегающих пегматитов верх-
ние тела бывают резко обогащены танталом, а в нижних содержание тантала
и величина тантало-ниобиевого отношения падают, но возрастает содержание
лития. Последний начинает играть роль ведущего компонента, тантал же ста-
новится попутным. Еще нижео стороны лежачего бока таких полей) могут
лоявляться слабо альбитизированные, практически безрудные пегматиты.
297
4.
Танталовое оруденение возникает
на
разных стадиях пегматитового
процесса. Первые выделения колумбита появляются
в
блоковых зонах совместно
с крупными кристаллами берилла, колумбит-танталита
и
ассоциируют
с
ран-
ними кристаллами сподумена
и
монтебразита. Однако основная часть тантало-
вого оруденения связана
с
более поздними процессами альбитизации, грейзени-
зации
и
лепидолитизации.
Как
правило,
чем
позже образуются тантал о-ниоби-
евые минералы
в
пегматитах,
тем
более
они
обогащены танталом. Нормальная
последовательность выделения главнейших
тантало-ниобатов
в
пегматитах следующая
(Гинзбург, 1956): колумбит
->-
колумбит-
танталит
->
манганотанталит
->
воджинит
-
-+ микролит.
5.
В
распределении танталового орудене-
ния устанавливается
ряд
закономерностей:
а) наблюдается четко выраженная тенден-
ция
к
локализации оруденения
в
апикальных
участках пегматитов.
В
крутопадающих телах
танталовая минерализация тяготеет
к
самым
верхним участкам.
В
сериях параллельных
на-
клонных
жил,
падающих
под
углами 20—60°,
оруденение приурочено
к
телам, располага-
ющимся со стороны висячего бока пегматитового
поля (серии, пучка),
и
часто локализуется
в местах пологих флексурообразных перегибов
тел
по
падению. Наконец,
в
весьма пологих
и
горизонтальных залежах богатое оруденение
сосредоточивается
в
антиклинальных (сводо-
образных) изгибах кровли наиболее апикаль-
ных
тел, где
концентрация тантала достигает
максимального уровня (Гинзбург, 1976).
Та-
ким образом, больше обогащены танталом
самые верхние тела
в
сериях пологозалега-
ющих пегматитов;
Рис.
110. Схема зональности распределения орудене-
ния в редкометалыюм пегматитовом поле линейного
типа.
По В.
Кузнецову.
1
песчаники
и
сланцы;
2
биотитовые граниты;
3
жиль-
ные аплитовидные граниты; 4 танталит-берилловые пегматиты;
5
колумбит-берилловые пегматиты;
6
сподуменовые пег-
матиты;
7
разрывные нарушения
б) оруденение локализуется
в
местах раздувов
жил,
концентрируясь
вокруг кварцевых ядер
и под
ними;
в)
в
отдельных случаях высокие содержания тантала появляются
в
мало-
мощных апофизах, отходящих
от
пегматитов,
в
местах изгибов
и
перегибов
рудных
тел по
простиранию
и
падению.
В качестве характерного примера ниже приводится описание одного
из
типичных пегматитовых месторождений лепидолит-петалит-танталитового типа.
Пегматитовое поле, включающее месторождение, располагается
в
северо-
западной частп протяженного пояса редкометальных пегматитов среднепроте-
298
розойского возраста (1750—1800 млн. лет, по данным калий-аргонового метода);
пояс приурочен к крупной линейной структуре типа геосинклинального трога
на окраине платформы. Терригенно-эффузивные породы, выполняющие этот
трог, прорваны гранитоидами двухфазного магматического комплекса того же
возраста. Само пегматитовое поле протягивается на многие километры при
ширине 1—3 км. Месторождение находится в центральной части поля. Пегма-
титы залегают в массивных ортоплагиоамфиболитах, представляющих собой
метаморфизованные эффузивы спилито-диабазовой формации и отчасти их
туфы, прорванные субвулканическими телами (экструзиями) диабазового
и габбро-диабазового состава. Среди амфиболитов появляются отдельные круто-
падающие тела более кислых субвулканических пород метафельзитов,
самое крупное из которых имеет мощность от 150 до 500 м. Эти секущие тела
имеют дайкообразный характер. Породы участка метаморфизованы в условиях
начала амфиболитовой фации.
Массив амфиболитов выполняет мульду синклинальной структуры типа
вулканической кальдеры, маркированной выходами подстилающих сланцева-
тых амфиболитов. Между сланцеватыми и массивными амфиболитами наблю-
даются плавные переходы. Массивные амфиболиты перекрываются пачкой
двуслюдяных и андалузит-слюдистых сланцев, многочисленные останцы кото-
рых сохранились в северо-западной части поля. От приподнятого южного
тектонического блока, вмещающего месторождение, северный блок отделен
северо-восточным разрывным нарушением, трассированным речной долиной.
Ось синклинальной складки в пределах южного блока имеет северо-западное
простирание, вблизи поперечного разлома она претерпевает изгиб и в север-
ном блоке приобретает субмеридиональную ориентировку. Западное крыло
складки наклонено к востоку (Z53—65°), восточное несколько круче (Z65
70°) падает на юго-запад. Оно сохранилось лишь частично, так как его место
занято крупным гранитоидным плутоном первой фазы магматического ком-
плекса, сложенным роговообманково-биотитовыми гранитоидами повышенной
основности. Участок поля, охватывающий основную часть месторождения,
располагается к югу от поперечного (северо-восточного) разлома и заключен
между ним и двумя сопряженными северо-западными нарушениями.
На севере пегматитовые тела выклиниваются на расстоянии 0,8—1,0 км
от контакта гранитоидного плутона, причем по, мере приближения к нему
постепенно уменьшается и число пегматитовых тел. Северной границей место-
рождения следует считать субширотное тело метафельзитов, играющее роль
своего рода «барьерной структуры»: большинство пегматитов располагается
среди амфиболитов южнее этого тела, со стороны его лежачего бока.
Все крупные разрывные нарушения имеют допегматитовый возраст и не
смещают границ пегматитового поля. Тела пегматитов претерпевают ступен-
чатые вертикальные смещения по системе более мелких разрывов северо-за-
падной, северо-восточной и субмеридиональной ориентировки, амплитуды ко-
торых измеряются несколькими метрамио десятков метров). Иногда вдоль
зон дробления на пегматитах формируются небольшие линейные коры выве-
тривания.
Жильное поле представлено субширотной полосой, в пределах которой
располагаются три свиты субпараллельных пологозалегающих пегматитовых
тел с этажным распределением по вертикали
(рис.111,
112), охватывающие
вертикальный интервал более 500 м. Мощность отдельных свит изменяется от
20 до 100 м, расстояние между соседними пегматитовыми телами свиты от 5
до 40 м, расстояние между свитами от 40 до 120 м (по вертикали)
4
. Местами
299
и, ш.
Господствующее простирание пег-
матитовых тел и свит субширотное
с отклонениями в диапазоне 55—.5Ш
r
падение преимущественно в южных рум-
бах под углами 10-25°. Свиты насчи-
тывают от трех до семи пегматитовых
тел,
причем в свите I выделяется одно
главное, «стволовое» тело (жила 1),
в свитах II и III - по два таких тела.
Они отличаются максимальной мощ-
ностью и протяженностью, сопровожда-
ющие тела меньшей мощности распо-
лагаются субпараллельно главным, не-
редко, по-видимому, представляя собой
их ветви или апофизы.
Лучше всего изучена жила 1
главное рудное тело месторождения.
Она представляет собой асимметрич-
ный пологий свод, шарнир которого
смещен к восточному флангу жилы (см.
рис Ш). Более короткое восточное
крыло свода наклонено к востоку, бо-
лее протяженное западное к юго-
юго-западу. Мощность восточного
фланга жилы быстро возрастает в на-
правлении шарнира свода, достигая
12 м. В сводовой части жила нарушена
послепегматитовыми смещениями. Цен-
тральное нарушение северо-восточного
простирания разбивает участок на два
блока, соответствующих восточному и
западному крыльям свода; вертикаль-
ное смещение по этому разлому около
Пегматиты восточного блока пред-
ставлены немногими мощными жилами,
в западном блоке число их возрастает,
а мощность уменьшается. Та же тенден-
ция к расщеплению жил в западном
блоке с образованием структуры типа
конского хвоста сохраняется и для
свит II и Ш; всего на западном фланге
месторождения фиксируется до 20 от-
дельных тел, преимущественно мало-
мощных (см. рис. Ш* 112, в).
Несмотря на значительную длину
по простиранию и выдержанную
300