Западно-Сибирский железорудный бассейн

Работа составлена коллективом авторов академических и ведомственных учреждений.

В ней дано описание геологической и геолого-экономической изученности крупнейшего железорудного бассейна нашей страны, простирающегося от Казахстана почти до Ледовитого океана на протяжении 2000 км.

В книге излагаются итоги поисково-разведочных, стратиграфических и тематических исследований, проведенных в приобской (лучше изученной), южной и северной частях бассейна. Главное внимание уделяется строению железоносной толщи, ее главнейших горизонтов, вещественному составу руд, вмещающих пород и условиям их возникновения.

Дается общая приближенная оценка запасов бассейна (580— 900 млрд, г) и различных обогащенных рудных узлов. Намечается особая промышленная ценность Бакчарского месторождения, 40 млрд, т запасов руды которого предполагаются пригодными для открытой добычи. Приводятся характеристики: гидрогеологии месторождения, возможных способов эксплуатации, обогащения руд, металлургического передела их; транспортно-экономической и сельскохозяйственной особенностей района.

Кроме геологических закономерностей формирования железных руд бассейна, в работе показывается экономическая выгодность освоения Бакчарского месторождения, как новой мощной сырьевой базы черной металлургии с возможной более низкой себестоимостью тонны железа в агломерате, чем в других эксплуатируемых и проектируемых для эксплуатации сибирских и ближайших к ним месторождениях.

В работе обращается внимание на то, что попутно получаемые фосфат-шлаки смогут полностью покрыть всю потребность Сибири в фосфорных удобрениях

Источник

Западно-Сибирский железорудный бассейн

Западно-Сибирский железорудный бассейн возможно является крупнейшим железорудным месторождением в мире. Площадь бассейна составляет около 260 тысяч кв. км. Располагается преимущественно в Томской области. Общие прогнозные ресурсы руд с содержанием железа — более 30 %, оцениваются в 393 миллиардов тонн, что и позволяет считать бассейн крупнейшей железорудной провинцией мира. Однако вследствие высокой обводнённости разработка месторождений затруднительна.
В пределах бассейна выделяется пять рудных узлов — Бакчарский, Колпашевский, Парабельский, Чузикский и Парбигский. В геологическом отношении Западно-Сибирский железорудный бассейн изучен очень слабо. Исключение составляет лишь Бакчарское месторождение. Месторождение расположено в 200 км к западу от города Томска в междуречье рек Андарма и Икса. Площадь месторождения составляет 1200 км². Месторождение разделено на два участка — Западный и Восточный. Среднее содержание железа в рудах Бакчарского месторождения — 43.09 % на Западном участке и 40.15 % на Восточном участке. Отличительной особенностью бакчарских руд является более высокое содержание фосфора и ванадия.

горючего газа Волго — Уральский, Западно — Сибирский Персидского залива и др. нерудных полезных ископаемых соляные бассейны — Артёмовск — Славянский, Соликамский
месторождение является наиболее исследованной частью Западно — Сибирского железорудного бассейна Особенностью руд Бакчарского месторождения является постоянное
металлургический комбинат Западно — Сибирский завод Новокузнецкий Ферросплавный завод Основными переделывающими предприятиями Сибирской металлургической базы
Ингулецкий Керченский железорудный бассейн с 1936 года, площадь — 10 000 км², запасы — 1, 8 млрд тонн — Камыш — Бурунский железорудный комбинат, Дашкесанское
железняк — руда железа. на территории России — в Западно — Сибирском и Керченском железорудном бассейне Колпашевское месторождение в Томской области. На
окраинных бассейнов седиментации определял последовательность формирования нефтегазоносных отложений нижней и средней юры Западно — Сибирской плиты, особое
притокам — облепиха. Преобладает на Западном Саяне темнохвойная тайга. Главные древесные породы — кедр сибирский пихта и ель. Растения нижнего яруса
провинция Угольный бассейн Новый Южный Уэльс Железорудный бассейн Курская магнитная аномалия Саскачеванский бассейн калиевых руд Полезные ископаемые Добыча
месторождения, парагенетически связанные с трапами Сибирской платформы Ангаро — Илимский железорудный бассейн Ангаро — Катский, Середнеангарский, Канско — Тасеевский
исследованиях Салаира, Горного Алтая, Горной Шории, Западного и Восточного Саянов, Кузбасса, юга Западно — Сибирской низменности, Кузнецкого Алатау и др. Первооткрыватель
реорганизации в Западно — Сибирское геологическое управление, а затем в Западно — Сибирский геологоразведочный трест назначен заместителем начальника по научной
меткомбинат, теперь находится в Казахстане. Железорудные предприятия Сибири ориентированы на Западно — Сибирский и Новокузнецкий меткомбинаты. Качканарский

Екатерининская железная дорога соединила Донецкий угольный и Криворожский железорудный бассейны и проходила вблизи села Каменское с 1917 г — город Каменское
крупнейший Горьковский промышленный узел и крупный Кировский узел, Западно — Сибирский — в том числе промышленный район Кузбасс, крупнейшие Новосибирский
месторождений Припятская область БССР, с 1964, 38 месторождений Западно — Сибирская провинция Тюменская, Омская, Томская, Новосибирская области РСФСР
мощности ТЭС. В качестве примера можно привести проект строительства в бассейне Рейна нескольких атомных и теплоэлектростанций. Расчеты показали, что в
угля расположены в Днепровско — Донецком угольном бассейне а также в Львовсько — Волынском угольном бассейне Природный газ Газовые месторождения на Украине
Ивановна, бывший ст. геолог партии Северо — Кузбасской ГРЭ, работники Западно — Сибирского ПГО, — за разведку и подготовку к широкому промышленному освоению
Виссарионович, зам. нач., Сабирзянов, Ахат Кабирович, гл. инженер Западно — Сибирского ГПО буровых работ Калиничук, Василий Григорьевич, буровой мастер
несколько ручьев с южной стороны с. Емелькина, текущих с юга и относящихся к бассейну р. Ик 119 53 38 43 с. ш. 53 50 7 в. д. G 4. Нижнекурмейский утес в

Источник

Ученые отвечают на вопрос о происхождении железных руд

Гигантское месторождение в Томской области могло возникнуть потому, что из нижележащих слоев соединения железа выносились газом.

Железо (Fe) — это один из самых распространенных металлов в земной коре. В истории человечества этот металл занимает особое, ключевое место. С началом его освоения связан переход в историческую эпоху железного века (1–2 тыс. лет до нашей эры). Железные руды возникают как в различных геологических условиях, так и практически во всех геологических эпохах, начиная от протерозоя и заканчивая современным временем. Наибольшие запасы железа сосредоточены в метаморфогенных и осадочных железных рудах.

Метаморфогенные руды — так называемые железистые кварциты — сформировались в самые древние геологические эпохи (докембрий — более 540 млн лет назад) и представляют собой гигантские месторождения с запасами, исчисляемыми миллиардами тонн. К таким известнейшим месторождениям относятся Курская магнитная аномалия (Россия), Криворожский бассейн (Украина), железорудный пояс Лабрадора (Канада), месторождения штата Минас-Жерайс (Бразилия), бассейн Хамерсли (Австралия) и пр.

Другой не менее распространенный тип железных руд — осадочные месторождения так называемых оолитовых железняков. Запасы этих руд, так же как и железистых кварцитов, составляют десятки и сотни миллиардов тонн, однако за счет ряда технологических показателей (содержание железа) они менее востребованы. Известными примерами оолитовых железняков являются месторождения Западно-Сибирского и Керченского бассейнов (Россия), Лотарингского бассейна (Франция), Аятское и Лисаковское (Казахстан), группа Клинтон (США) и др. Эти месторождения формировались в более молодые геологические эпохи, начиная с ордовика (485 млн лет назад), в основном в морских условиях. Уже более 170 лет ученые изучают подобные месторождения в поисках ответов на фундаментальные вопросы их природы. До сих существует несколько гипотез об источниках железа, путей его поступления и условий накопления в древних морях. Этой проблеме и посвящено исследование научного коллектива из Томского политехнического университета совместно с учеными из Индийского технологического института (Бомбей).

Группа ученых исследует одно из крупнейших месторождений оолитовых железняков в мире — Бакчарское железорудное месторождение, находящееся в Томской области. По предварительным оценкам, ресурсы железа на месторождении составляют более 25 млрд тонн, что позволяет с полной уверенностью относить его к категории уникальных в мире. И, как любое уникальное месторождение, для его формирования должны быть отличительные геологические условия и природные процессы. А учитывая, что Бакчарское месторождение — это всего лишь часть гигантского Западно-Сибирского железорудного бассейна, его изучение может пролить свет на фундаментальные проблемы происхождения подобных железных руд. Пытаясь ответить на глобальные вопросы: откуда и как в этом районе происходило накопление колоссального количества металла, ученые из ТПУ и IIT пришли к определенной гипотезе, отличающейся от ранее устоявшихся представлений.

Фрагмент модели формирования Бакчарского месторождения. Общая схема, показывающая физико-химические условия образования железных руд в морской области древнего моря. Гетит образуется при низком уровне моря в прибрежной насыщенной кислородом воде, в то время как лептохлорит (шамозит или бертиерин), сидерит, пирит образуются в морской воде с дефицитом или полным отсутствием кислорода

В своей недавней статье в журнале Marine and Petroleum Geology исследователи опровергают распространенную теорию, будто железо в месторождениях такого типа поступало в море с размываемых горных областей древних континентов. По их мнению, источником железа могли стать выбросы в придонные морские воды термальных растворов, содержащих железо и циркулирующих через нижележащие мощные осадочные породы Западной Сибири.

Залежи оолитовых железных руд формировались в позднем мелу и раннем палеогене в период от 90 млн до 56 млн лет назад в мелководной и прибрежной обстановке древнего Западно-Сибирского моря. Согласно распространенной теории, принято считать, что железо транспортировалось в море путем размыва древних горных областей речными системами. Но тщательное изучение геологических условий и образцов горных пород с месторождения позволяют не согласиться с этой теорией.

Для начала следует рассмотреть общие геологические факты. Во-первых, на сегодняшний день в районах, которые в период, когда формировалось месторождение, были размываемыми областями, не осталось следов гигантских источников железа. Во-вторых, не обнаружено крупных промежуточных месторождений в районах древних рек, которые должны были бы переносить железо. Хотя примерно в это время подобные месторождения речных условий формировались в Северном Казахстане (ныне разрабатываемое Лисаковское), в районе Пилбара Западной Австралии. В-третьих, береговая линия древнего моря неоднократно смещалась, при этом само Бакчарское месторождение формировалось в конкретной локальной области, хотя его границы также должны были бы смещаться и растягиваться.

Железные руды месторождения сконцентрированы в трех разобщенных во времени горизонтах (пластах), которые залегают друг над другом. Их общая область распространения и является контуром всего Западно-Сибирского железорудного бассейна. И если представить, как изменялась береговая линия моря, в котором происходило накопление руд, то горизонты должны быть разделены в пространстве по воображаемой линии (вектору) от берега к морю. К тому же в латеральном профиле этих горизонтов должна наблюдаться постепенная смена минералов, которые образуются при различных физико-химических условиях морской среды, то есть при различных глубинах моря. В геологии такая особенность (смена) называется «фациальным замещением» (фация — это условия, в которых образуются осадочные породы, в том числе руды).

Фотографии образцов оолитовой железной руды Бакчарского месторождения с их электронными снимками

Но при детальном и комплексном анализе железных руд в различных горизонтах этой смены не наблюдается. Напротив, каждый горизонт отличается от другого некоторой выдержанной спецификой минерального состава (ассоциацией минералов). Складывается впечатление, что железо поступало импульсно в конкретную область древнего моря, а формирование определенных минералов (содержащих железо) зависело от глубины моря и соответствующих показателей: кислотно-щелочность, окислительно-восстановительный потенциал, соленость, температура морской воды, количество и степень разложения органического вещества и пр. Но если источник железа не на древнем континенте, то где? Вероятно, необходимо анализировать глубинные части осадочного бассейна. То есть источник железа мог быть под самим месторождением на момент его формирования, а точнее под древним морем. На это указывает ряд фактов.

Во-первых, в руде регулярно находятся сульфиды железа, свинца, цинка, серебра, меди, минеральные формы мышьяка, ртути и сульфат бария, тесно связанные с железистыми минералами. Эти минералы нестабильны, их не могла принести речная вода: они бы просто растворились при длительной транспортировке. Соответственно, элементы для их кристаллизации должны были поступать в место, где формировалась руда, и не исключено, что они поступали совместно с потоками железа. В геологии уже давно известно, что подобные металлы поступают в морской бассейн с гидротермальными растворами, которые циркулируют в пространстве земной коры, насыщаются металлами и разгружаются на определенных геохимических барьерах. Такими барьерами часто служит зона смешения морской воды и термальных растворов, так как физико-химические показатели морской воды отличаются от выходящих растворов, создавая прекрасные градиенты для минералообразования, вплоть до накопления месторождений. Подобным образом, например, образуются так называемые стратифорные (пластовые) свинцово-цинковые месторождения и месторождения медистых песчаников. Нельзя исключать схожий механизм образования и железорудных пластов Бакчарского месторождения.

Во-вторых, устанавливается особенность распределения и отношения ряда редких металлов — например, никеля, кобальта, свинца, цинка, меди, молибдена, мышьяка, ванадия, которые в других морских железистых осадках на планете наблюдаются в условиях воздействия на них выбросов гидротермальных растворов через морское или океаническое дно.

В-третьих, в руде среди железистого карбоната (сидерита) были обнаружены включения пузырьков метана. Подобное «заточение» пузырьков возможно, если через осадок проходили вверх диффундирующие потоки метана, вырывавшиеся из недр.

Не исключено, что вместе с метаном и водой могли поступать и другие элементы, в том числе железо. Так, мы обнаружили в рудных образцах минеральные формы металлов, которые сопутствуют процессу железонакопления — это сульфиды свинца и цинка (галенит и вюртцит), селенид свинца (клаусталит), арсенид кобальта и никеля (скуттерудит) и другие. И вот их происхождение не вызывает сомнений — они попали в породу через эмиссию газожидкостных флюидов из нижележащих слоев.

Если дальнейшие исследования Западно-Сибирского железорудного бассейна подтвердят теорию ученых, это позволит по-новому взглянуть на методы поиска не только подобных месторождений железа, но и генетически связанных с ними полезных ископаемых. К ним относятся, например, значимые для промышленности месторождения свинца и цинка.

Эти комплексные исследования поддержаны Российским фондом фундаментальных исследований и Российским научным фондом.

Максим Рудмин, кандидат геолого-минералогических наук, доцент, Томский политехнический университет

Источник