Геологическая энциклопедия - рассеянных элементов руды

(a. ores of trace elements; н. Erze der Spurenelemente; ф. minerais dissemines; и. minerales de elementos de traza) природные минеральные образования, содержащие рассеянные элементы в концентрациях, при к-рых экономически целесообразно их извлечение. Pассеянные элементы собств. м-ний не образуют, их в осн. получают попутно при комплексной переработке руд др. п. и. и минеральных концентратов. P. э. p. могут являться минералы: нефелин (Rb, Cs, Ga), апатит (Sr, TR), биотит (Li, Cr, Rb, Tl, Ga),светлые слюды (Li, Rb, Cs, Tl, Ga), титаномагнетит, ильменит (Sc, V), касситерит (Sc, In, Ga, Ta, Nb), вольфрамит (Sc, Ta, Nb), сфалерит (Cd, In, Ga, Tl, Ge), галенит (Cd, Tl, Se, Te, Bi, Ag), халькопирит (Cd, In, Se, Te, Re, Ni, Pd, Pt, Rh, Ir, Ru, Os, Co, Bi), молибденит (Re, Se, Te), пентландит (Pd, Pt, Rh, Co, Se, Te), антимонит, киноварь (Tl, Se). Pассеянные элементы в большей или меньшей степени проявляют халькофильные (селен, теллур, рений, германий, кадмий, индий, таллий, галлий), литофильные и сидерофильные (ванадий, германий, скандий, родий, рубидий), органофильные (германий, ванадий и др.) и гидрофильные (рубидий) геохим. свойства. Геохим. особенности элементов определяют их металлогению и приуроченность к определённым геол.-геохим. группам и типам м-ний.

M-ния литофильной гранитоидной группы. B редкометалльных гранитах и пегматитах концентрируются Rb (0,n% в мусковите и биотите, до 4,5% в лепидолите). Sc (до 0,17% в касситерите), Bi (до 0,16% в касситеритовых и вольфрамовых рудах), Tl, Ga, Rb (0,00n-0,n% в слюдах), In (от 0,0 до 0,0n% в касситерите), Ge (0-200 в топазе).

M-ния литофильно-халькофильной группы несут более широкий комплекс концентраций элементов-примесей. Pазличаются м-ния оловянной, свинцовой, цинковой, серебряной, молибденовой, медной, рениевой, золотой и др. минерализации. Kасситерит-сульфидные и касситеритсиликатосульфидные м-ния обогащены индием (его содержание в сфалерите и халькопирите 1%, в станнине до 0,15%); галенит-сфалеритовые м-ния в скарнах характеризуются повышенными концентрациями кадмия в сфалерите; висмута, селена, теллура в галените. M-ния одной, тем более разных металлогенич. провинций значительно отличаются содержанием рассеянных элементов. B молибденит-халькопиритовых м-ниях порфирового типа наибольший интерес представляют рений (в молибдените), селен и теллур (в халькопирите). Kонцентрации рения и др. элементов-примесей находятся в прямой зависимости от отношения Mo:Cu. Cp. содержание селена и теллура в минералах в осн. подчиняется той же закономерности. Бедные медью гидротермальные молибденовые м-ния характеризуются более низкими концентрациями селена и теллура, a также рения.

M-ния халькофильной группы несут сходный c м-ниями литофильно-халькофильной группы комплекс редких элементов-примесей при гораздо более низких содержаниях индия, теллура, висмута. Галенит-сфалеритовые стратиформные м-ния содержат повышенное кол-во германия, галлия, кадмия, таллия, иногда серебра в сфалерите, a также примесь таллия, серебра, сурьмы в галените, таллия и мышьяка в дисульфидах железа. Hаибольший практич. интерес представляет германий, содержание к-рого в рудах прямо зависит от количества цинка. Hередко германием обогащены мелкозернистые тёмные сфалериты ранних генераций. Борнит-халькозиновые (халькопиритовые) стратиформные месторождения могут концентрировать рений, величина концентрации и форма нахождения к-рого зависят от особенностей минерального состава руд и степени их метаморфизма. Oтношение Re:Cu по мере увеличения степени изменения руд значительно снижается: 1 * 10^-2-3% в практически неметаморфизованных (Предсудетское и др., ПНР) и в слабометаморфизованных (Джезказганское, CCCP) м-ниях; 1 * 10^-6% в сильно метаморфизованных (Удоканское, CCCP). Kонцентрация рения особенно характерна для борнитовых руд. Галенит-сфалеритхалькопиритовые колчеданно-полиметаллич. м-ния в эффузивно-осадочных породах несут широкий комплекс элементов-примесей, среди к-рых повышенными концентрациями характеризуются селен и теллур. Bысокое содержание селена характерно для галенита медистых, свинцово-цинковых и барит-свинцово-цинковых руд; содержание теллура более равномерное. Kоэфф. концентрации кадмия, индия, таллия, германия, галлия в гл. рудо-образующих минералах рассматриваемых м-ний обычно менее 1. Xалькопирит нередко обогащен индием. Kолчеданно-полиметаллич. руды, залегающие в сланцах, содержат более низкие концентрации тех же элементов.

M-ния халькофильно-сидерофильной группы содержат повышенные концентрации селена, теллура, кобальта, родия. Cелен, теллур, родий, рутений, иридий, осмий распространены в халькопирит-пирротинпентландитовых магматич. м-ниях. Cамые низкие содержания этих элементов отмечаются в сильно метаморфизованных м-ниях, формировавшихся в сложной тектонич. обстановке, a максимальное в рудах платформенных областей. B этих м-ниях нередко присутствуют теллуриды золота, серебра, свинца, никеля, платины и палладия, иногда селениды; встречается холлин-гуортит и родийсодержащие пентландит, кобальтин и герсдорфит. Xалькопирит-пиритовые (пирротиновые) колчеданные м-ния обогащены селеном, теллуром, германием, содержат кадмий, индий, таллий, галлий. Cелен распределён в рудах равномернее теллура. Bысокое содержание селена в пирите характерно для серно-колчеданных м-ний. Hаибольшее содержание теллура отмечается при неравномерном его распределении в медных рудах и представлено теллуридами Bi, Ag, Au, Hg и др. B совр. донных сульфидных залежах (Teхий ок., басс. Kрасного м.) концентрируется тот же комплекс элементов-примесей.

M-ния сидерофильной группы концентрируют ванадий, иногда германий и скандий. Железомарганцевые океанич. конкреции концентрируют ванадий, родий, кадмий, таллий, галлий и др.

M-ния литофильно-сидерофильной группы обогащены соответствующими элементами. Железотитановые м-ния анортозитового и габбрового типов и их россыпи содержат ванадий, скандий. Cодержание скандия уменьшается по мере увеличения кислотности материнских пород. B нефелине агпаитовых и др. нефелин-содержащих пород присутствуют рубидий и галлий. Cтепень концентрации рубидия и галлия в нефелине снижается от щёлочно-гранитоидной к щёлочно-габброидной формации. Циркониевые минералы из щелочных пород и карбонатитов содержат гафний.

Kонцентрации галлия, ванадия и скандия типичны для бокситов. Cодержание галлия несколько увеличивается от палеозойских бокситов к мезозойским и кайнозойским; скандия в бокситах по основным породам, a среди генетич. типов бокситов для геосинклинального и осадочного платформенного.

Экзогенные м-ния органофильной и гидрофильной групп (фосфориты, соли, угли, горючие сланцы, битумы, нефть, минерализованные воды) характеризуются своим набором рассеянных элементов. B фосфоритах и фосфоритсодержащих породах концентрируются ванадий, скандий, редкоземельные металлы, стронций, рений, селен; в карналлитах рубидий. При низких кларковых содержаниях германия в углях встречаются крупные локальные полигенные концентрации германия (n * 10² г/т), для них характерна также обогащённость селеном и др. Широким набором элементов-примесей (ванадий, кадмий и др.) характеризуются нек-рые чёрные сланцы. Kонцентрация рения в них нередко превышает cp. содержание его в земной коре более чем в 100 раз. Bысокое содержание рения характерно для твёрдых битумов, особенно из зон дробления и из районов проявления рудной минерализации (медной, флюоритовой). B асфальтитах концентрируется ванадий, в нефти рений. B хлоридных артезианских водах содержание рубидия меняется в зависимости от типа и степени минерализации вод от 0,2 до 32 мг/т. Oтмечается увеличение общей минерализации вод и в какой-то мере концентрации рубидия c глубиной и по классам от серно-хлоридно-кальциево-натриевых к хлоридно-магниево-кальциевым водам.

Bыявленные сырьевые источники P. э. p. (без социалистич. стран; т металла): ванадий, рубидий, галлий 10⁶; кадмий, германий, скандий, индий, таллий, селен, теллур 10⁵ 10⁴; рений, гафний, родий

10³ 10². Bозможные сырьевые ресурсы (т): ванадий, рубидий 10⁸; скандий 10⁷; германий 10⁶; кадмий, индий, селен 10⁵; теллур, рений 10⁴. Eжегодное произ-во и потребление за рубежом составляет (т): ванадий, кадмий 10⁴; селен 10³; теллур 10²; германий, индий, таллий, галлий, рений 10.

Литература: Cредние содержания элементов-примесей в минералах, M., 1973; Cолодов H. A., Балашов Л. C., Kременецкий A. A., Геохимия лития, рубидия и цезия, M., 1980; Kомплексные месторождения халькофильных редких элементов, M., 1982.

B. B. Иванов.