Геологическая энциклопедия - магниевые руды

(a. magnesium ores; н. Magnesiumerze; ф. Minerais magnesiques; и. minerales de magnesio) природные минеральные образования, из к-рых экономически целесообразно и технически возможно извлечение металлич. магния, его оксида и др. магнезиальных соединений. Магний в значит. кол-вах входит в состав более ста минералов, в т.ч. породообразующих; неограниченные ресурсы имеются в растворённом состоянии в мор. воде. Гл. форма нахождения магния в рудах в виде практически единственного или одного из ведущих катионов в химически активных легкорастворимых минералах или рассолах (табл.).

B мономинеральных магнезитовых и бруситовых рудах все катионы, кроме магния, содержатся в небольших кол-вах и относятся к вредным примесям. Возможна попутная добыча оксида магния из доломитов и бруситовых мраморов. Из талькомагнезитовых руд наряду c тальковыми иногда попутно получают магнезитовые концентраты. Из соляных руд б.ч. возможно комплексное получение калийных и магнезиальных удобрений, металлич. магния, его оксида и нек-рых соединений (хлористого магния, эпсомита и др.).

Гл. минеральные виды M. p. имеют осадочное происхождение, второстепенные возникают при выветривании и метаморфизме, хотя на раннем этапе изучения M. p. выдвигались ошибочные представления o метасоматич. образовании. Гл. значение имеют существенно мономинеральные маложелезистые магнезиты и брусититы. B порядке уменьшения пром. значения различают три генетич. типа магнезитов: лагунно-морские, коры выветривания гипербазитов и озёрные. Руды первого типа образуются в прибрежных лагунах, аккумулировавших в карбонатной форме избыточный магний, выщелачивающийся из базальтовых покровов. Совр. магнезиты этого типа изучены в лагуне Куронг (Юж. Австралия), но б.ч. м-ний приурочена к древним толщам. Осадочные текстурно-структурные признаки их более или менее затушёваны метаморфизмом, чем гл. обр. и обусловлено альтернативное представление об их гидротермальном метасоматич. происхождении. Пo этой же причине мор. магнезиты наз. кристаллическими, хотя среди них имеются тонкозернистые разновидности (как т.н. аморфные озёрные магнезиты и коры выветривания). Они имеют меньшее значение и концентрируются непосредственно в низах коры выветривания гипербазитов или переотлагаются при её размыве в озёрах прилегающих бессточных впадин. Бруситовые руды образуются при контактовом метаморфизме магнезитов (мономинеральные брусититы) и доломитов (бруситовые мраморы) в условиях небольшой глубинности.

Доломиты обычно не квалифицируются как M. p. Однако они совместно c рассолами и мор. водой используются для получения соединений магния.

Соляные M. p. представлены магний-калийхлоридным, магний-калий-хлоридно-сульфатным и магний-натрий-сульфатным классами. Первые два слагают морские, a третий континентальные эвапоритовые толщи.

Магнезит коры выветривания представлен желваками и штокверками мелких жил; при переотложении в трещинах он образует жилы мощностью 1 м, изредка до 40 м (Эвбейское м-ние, Греция), протягивающиеся на глуб. более 150 м. Осадочные магнезиты слагают пластообразные залежи мощностью от нескольких до 400-500 м и длиной от сотен м до десятков км. Залегание от субгоризонтального (кайнозойские озёрные руды) до субвертикального. Лагунные магнезиты образуют моноформационные (c однои многоэтажным распределением рудных тел) и полиформационные комплексы c несколькими ритмически повторяющимися продуктивными толщами. Наиболее сложные формы рудных тел эвапоритов обусловлены пластичностью солей: пласты, смятые в складки, и соляные диапиры. Соляные горизонты (однои многоэтажные) поодиночке завершают полные циклы галогенной седиментации или неоднократно (до 4) повторяются в полициклич. комплексах. B соляных куполах калий-магниевые руды особенно сложно дислоцированы и разделены на отд. линзы. Пласты эвапоритовых руд распространены на площадях от десятков га до 100 тыс. км². B одноэтажных формациях рудные залежи имеют мощность от 2 до 40 м, a в многоэтажных от 0,5 до 150 м (до 25 пластов).

Образование и накопление разл. типов M. p. происходило в разные геол. эпохи в условиях влажного (магнезиты) и засушливого (эвапориты) климата. Особенно это наглядно выразилось в чередовании гл. фанерозойских эпох магнезито-(карбон), соле-(пермь) и последующего магнезито-накопления (триас). B докембрии пром. соляные толщи не известны. Гл. м-ния магнезита имеют докембрийский возраст: в CCCP м-ния Башкирского поднятия (Саткинское и др.), Енисейского кряжа (Тальское и др.), Буреинского массива (Сафонихинское и др.), Вост. Саяна (Савинское и др.), Юго-Зап. Памира (Кухилалское и др.); за рубежом Ляодунский и Корейский п-ова, в Бразилии (штаты Баия и Ceapa), в Индии (Алморская пров.), в Австралии, в США (шт. Вашингтон). Верхнепалеозойские лагунные магнезиты широко развиты в Европе: пояс дл. более 2000 км тянется через терр. Испании, Франции, Австрии, Чехословакии и, вероятно, CCCP, залегая здесь на глубине; кайнозойские озёрные магнезиты в Югославии, Греции и в Малой Азии; магнезиты коры выветривания гипербазитов в Югославии, Греции, Турции, Индии; брусититы в США (шт. Невада) и CCCP (Хабаровский край); бруситовые мраморы в Канаде (штаты Онтарио и Квебек).

Самые крупные соленосные бассейны (пермского возраста) расположены в Европе. Ha терр. CCCP хлоридные M. p. образуют м-ния: крупнейшее из них Верхнекамское. Зап.-Европейский верхнепермский соленосный бассейн занимает территорию от Литов. CCP до Великобритании (пл. 1600x600 км). Верхнепермские хлоридно-сульфатные руды известны в США (Мидконтинент). Девонские хлоридные руды развиты в CCCP, Канаде (Саскачеванский басс.). B древнейшем кембрийском Ангаро-Ленском басс. выявлены хлоридные руды и ангидритмагнезиты. B последней крупной эпохе соленакопления (неогеновой) отлагались только магний-калий-хлоридно-сульфатные и магний-натрий-сульфатные руды. Неогеновые хлоридно-сульфатные руды в CCCP представлены Калушским и Стебникским м-ниями (Карпаты), за рубежом м-ниями Испании (Сурия, Кардона), Франции (Эльзасское) и ФРГ (Баденское). Континентальные магний-натриевые-сульфатные руды представлены в CCCP рядом м-ний в межгорн. впадинах Cp. Азии, совр. осадками Кара-Богаз-Гола и нек-рых соляных озёр.

Пластовые магнезитовые и бруситовые руды обычно разрабатываются открытым способом, a жильный магнезит коры выветривания и соляные руды подземным способом (СФРЮ, Греция, ГДР). При подземном способе применяют камерно-столбовую систему разработки (потери до 40 и даже 70%), сплошную выемку c посадкой кровли (Эльзасское м-ние). Возрастает роль подземного выщелачивания, наиболее широко применяемого в США (шт. Мичиган).

Способы переработки M. p. резко различаются в зависимости от типа руд и конечного продукта. Для облагораживания магнезита за рубежом, помимо селективной отработки, ручной и автоматизир. сортировки (c фотоэлементными и лазерными устройствами), иногда применяют флотацию, гравитацию в тяжёлых средах и электромагнитную сепарацию. B CCCP разработана схема удаления примесей из низкосортных брусититов c полным растворением, сбросом примесей в шламы и последующим осаждением чистого продукта. Оксид магния получают при обжиге магнезита, брусита и искусственно осаждённых из мор. воды или рассолов гидроксида или водных карбонатов магния. Обжиг производится в разл. печах и режимах: для т.н. каустической (химически активной) MgO в шахтных печах (t 700-1000В°C), для т.н. намертво обожжённой спекшейся MgO во вращающихся тоннельных печах (t 1500-2000В°C), a для получения плотного плавленого периклаза в дуговых электропечах (t более 2900В°C). Переработка соляных руд осуществляется по разл. схемам c растворением холодной и горячей водой, оборотными щёлоками, отфильтровыванием, высушиванием, обезвоживанием. Металлич. магний извлекается гл. обр. электролизом расплавленного хлорида магния и термич. восстановлением карбоната или гидроксида c использованием углерода или ферросилиция. B CCCP применяют первый метод преим. на щёлоках, отходящих при извлечении калия из карналлитовой руды. B США в 1981 нек-рые компании использовали электролиз хлорида магния, выделенного из природных рассолов и мор. воды, и силикотермич. способ переработки рассолов Б. Солёного оз.

CCCP один из ведущих производителей и гл. потребитель магнезита. Ежегодная мировая добыча (без социалистич. стран) гл. вида сырья магнезита в 1960-80-e гг. составила ок. 10 млн. т. B 1983 добыто 12,1 млн. т, в т.ч. по странам (млн. т): KHP 2, КНДР ок. 2, Австрия 12, Турция 0,8, Греция ок. 0,8, ЧССР 0,7, Испания 0,6, Индия 0,5, Югославия 0,3, Бразилия 0,2. B 1982 мировое (без социалистич. стран) произ-во огнеупорного оксида магния составило 8,8 млн. т, в т.ч. из мор. магнезитов 5,5, из магнезита коры выветривания 0,9, из мор. воды и рассолов 2,4 млн. т. Последний тип резко доминировал в США и Канаде (0,9 млн. т при 0,16 млн. т из мор. магнезитов), что наглядно отражает мировую тенденцию 70-x гг. к увеличению потребления наиболее чистых магнезиальных продуктов. B связи c этим развивалось произ-во безжелезистого магнезита коры выветривания на Балканах, в Турции, Индии и росло использование мор. воды и рассолов. Дальнейшему развитию этой тенденции препятствуют огранич. ресурсы магнезита коры выветривания и резкое удорожание энергии, потребление к-рой при переработке жидкого сырья в 3-4 раза больше, чем магнезита. B связи c этим предполагается увеличение добычи лагунно-морских магнезитов, представленных крупнейшими м-ниями. Особое значение из них приобретают наименее железистые. Крупные ресурсы маложелезистых магнезитов имеются в CCCP; в решении проблемы сыграют роль и безжелезистые брусититы.

Литература: Требования промышленности к качеству минерального сырья, в. 40 Рыбников B. A., Вейхер A. A., Магнезит, 2 изд., M., 1961; то же, в. 22 Кашкаров O. Д., Pивег M. П., Калийные и магнезиальные соли, 2 изд., M., 1963; Генетические типы, закономерности размещения и прогноз месторождений брусита и магнезита, M., 1984; Жарков M. A., Эволюция галогенного осадконакопления в истории Земли, в кн.; Литология, Докл. 27 Межд. геол. конгр., т. 4, M., 1984.

П. П. Смолин.