Особо чистый кварц (ОЧК) является исходным сырьем для производства изделий высоких технологий, используемым, в первую очередь, в оборонной промышленности и, по существу, относится к стратегическим

Особо чистый кварц (ОЧК) является исходным сырьем для производства изделий высоких технологий, используемым, в первую очередь, в оборонной промышленности и, по существу, относится к стратегическим видам сырья.

Кварцевые пьезооптические изделия используются в производстве интегральных микросхем, волоконной оптики, прецизионных оптических приборов и в других высокотехнологичных направлениях промышленности, в том числе, в первую очередь - оборонной. Основным сырьем для производства кварцевых пьезооптических изделий являются чистое кварцевое сырье.

В настоящее время подготовленные запасы ОЧК в России практически отсутствуют и заводы вынуждены импортировать кварцевую крупку американской фирм «Юнимин», занимающей 90-95% международного рынка чистых кварцевых концентратов. Отсутствие собственных источников чистого кварцевого сырья может подорвать обороноспособность страны в критических ситуациях, поэтому задачу поисков месторождений ОЧК необходимо решать. Одним из наиболее высоко перспективных на ОЧК кварцевых районов является Кейвский кварценосный район Карело-Кольский кварценосный провинции.

В административном отношении площадь работ расположена в Ловозерском районе Мурманской области. Участок работ расположен в пределах центральной части гряды Кейв, которая представляет собой широкие и плоские плато и холмы с абсолютными отметками в среднем около 300 м. К югу гряда обрывается резким уступом к примыкающим заболоченным низменностям. Максимальная абсолютная отметка достигает 397 м (г. Ягельурта), на юг и юго-восток высоты быстро убывают, в низинах составляют 180 м. Относительное превышение составляет 100 – 160 м. Крутизна склонов 7° - 18°.

В геологическом строении района работ принимают участие отложения Кейвской серии нижнего протерозоя. В разрезе кейвской серии выделяются (снизу вверх) лебяжинская, червуртская и выхчуртская свиты.

Лебяжинская свита (PR₁lb)

Лежит в основании кейвской серии. Породы свиты метаморфизованы в амфиболитовой фации. Представлена кристаллическими сланцами и гнейсами. В целом в лебяжинской свите в кристаллических сланцах явно проявляется повышение степени метаморфизма к контакту свиты с верхней частью Кейвской серии – червуртсукой свитой.

Средний отдел

Червуртская свита PR₁čr

Примыкает к лебяжинской свите по тектоническому контакту надвигового типа. Она начинает разрез толщи кристаллических сланцев с кианитом, ставролитом, амфиболитом, мусковитовых сланцев. жилы в пределах подсвиты маломощные (до 20-30 см), встречаются редко.

Выхчуртская свита PR₁vh₁

Выше, на породах червуртской свиты согласно залегают образования, отнесенные к выхчуртской свите.

Нижняя подсвита выхчуртской свиты (Pt₁vh₁) представлена мусковитовыми кварцитами — породами массивного, иногда сланцеватого сложения, белой, реже сероватой окраски.

Верхняя подсвита выхчуртской свиты (Pt₁vh₂) представлена порфиробластическими кианит-ставролитовыми и ставролитовыми сланцами.

Район работ расположен в южной части Кейвского синклинория и характеризуется складчатым типом деформации при ограниченной роли разрывной тектоники. Основным структурным элементом площади является южная часть Главной синклинали, в пределах которой породы червуртской и выхчуртской свит смяты в узкие линейные складки разных порядков, участками до мелкой плойчатости. В северной части, за пределами изучаемой площади, установлено опрокинутое залегание червуртской свиты.

Разрывная тектоника, по имеющимся наблюдениям, проявлена незначительно. На площади развития червуртской свиты линейная субширотная трещиноватость трассируется серией кварцевых жил. Эта трещиноватость развита вдоль осевых частей складок, смещения по ним не отмечается.

Интрузивные породы представлены телами базитов, преобразованных в амфиболиты. Они развиты в двух формах. Для сланцевой толщи характерны амфиболиты, согласные с вмещающими породами. В нижележащей лебяжинской свите встречаются явно субсогласные тела и, возможно, тела дайкового типа. Коренных обнажений последних не встречено, по составу обе формы проявления очень схожие.

Участок работ приурочен к субширотной полосе развития кварцевой минерализации, выявленной в Кейвском синклинории, и занимает её западный фланг. Он расположен в области разветвления Главной синклинали, представленной преимущественно её ядром и северо-восточным опрокинутым крылом, а также осевой частью южной ветви. Здесь широко развита прожилковая кварцевая минерализация, сменяющаяся во многих местах крупными кварцевыми жилами. В одном случае, они локализуются под кварцитами Выхчуртской свиты на участках их пологого залегания. Выполаживание кварцитов связано с залеганием их в ядрах брахисинклиналей, составляющих южную ветвь.

На участке работ выделяется многообразием структурных обстановок, на фоне которых развивается разнотипная кварцевая минерализация. В первую очередь это относится к северной ветви Главной синклинали, северо-восточное крыло которой опрокинуто и подвержено стресс-метаморфизму. В опрокинутом крыле северной ветви кварц в жилах часто рассланцован и характеризуется повышенным содержанием мусковита. В южном крыле северной ветви минералогическая чистота и однородность кварца отмечается в жилах, залегающих в сланцах червуртской свиты. Однако, размеры этих жил и их концентрация невелики. Высокой прозрачностью выделяются жилы на контакте червуртской сланцев и метабазитов. В северной ветви наблюдается сравнительно низкая кварценосность кварцитового горизонта выхчурской свиты. Однако, именно в выхчурских кварцитах обнаружены два крупных объектам со крупно-гигантозернистым гранулированным кварцем.

Распределение кварцево-жильной минерализации кварцево-жильного поля контролируется литолого-стратиграфическим и структурно-тектоническим факторами. К первой группе жилоконтролирующих факторов относятся границы свит и пластовые тела метабазитов. Высокой кварценосностью обладает также нижняя подсвита Выхчуртской свиты, представленная пачкой кварцитов мощностью в несколько десятков метров. Продуктивна граница Червуртской и Выхчуртской свит с развитием минерализации по обе стороны от нее и контактные зоны нижнего метабазитового силла Червуртской свиты.

Структурно-тектонический фактор проявился в усилении кварценосности в ядрах крупных синклинальных складок и иногда - в ядрах антиклиналей, в контроле целого ряда жильных ветвей разрывно-складчатыми поясами, наложенными на генеральную С-З складчатость, в сопряжении кварцево-жильных узлов с узлами пересечения разрывно-складчатых поясов различной ориентировки.

Кварцево-жильная минерализация развивалась на фоне складчатости и метаморфизма сланцев. Достаточно красноречивым фактором является практически полное отсутствие минерализации на площадях с устойчиво моноклинальным залеганием пород.

Развиваясь на фоне складчатости, жилы испытали динамометаморфизм, интенсивность которого находится в прямой зависимости от интенсивности складчатости и соответственно - динамометаморфизма вмещающих пород. Последний приобрел свое максимальное значение в СВ опрокинутом крыле Главной синклинали, где породы испытали наибольшее сжатие и рассланцевание, а также внутренним рассланцеванием кварцево-жильной массы.

Кварцевые жилы залегают в гнейсовой и сланцевой частях Кейвского комплекса и генетически связаны со щелочными гранитами нижнего-среднего протерозоя. Тектоническими структурами, контролирующими массивы щелочных гранитов, являются зоны разломов. Локализацию кварцевых жил, а также даек гранитоидов определяет мелкая складчатость и другие элементы складчато-разрывных деформаций пород. В целом, структурный план района характеризуется преобладающим развитием линейных надвиговых, реже изометричных (сводово-купольных) складчатых форм.

Основным положением минерагении кварца является принцип пространственно-генетической связи кварцевых жил с зонами тектоно-метаморфической активизации.

Выявленные особенности формирования эталонных месторождений особо чистого кварца, их признаки позволили сделать некоторые генетические выводы.

Месторождения особо чистого кварца отнесены к метаморфогенной группе, при этом при определении роли метаморфизма в образовании месторождений нередко обращают внимание на прогрессивный этап и устанавливают их пространственную приуроченность к определенным сериям регионального метаморфизма и на этой основе разрабатывают критерии (Мельн). Введение понятия «дислокационно-метаморфический этап» существенно конкретизирует место и время оруденения в общей последовательности структурно-метаморфических событий и сужает круг поисков внутри провинций и районов. Эти преобразования проявлены в достаточно узких шовных зонах. Структурный контроль осуществляется зонами вторичного рассланцевания. Такой характер локализации процессов регрессивного метаморфизма определяет и положение в пространстве связанных с ними месторождений. На регрессивном этапе это уже не метаморфизм, в классическом понимании, а метасоматическое минералообразование с перераспределением компонентов.

Структурно-формационным типом месторождений кварцевого сырья Кейвского района являются жилы прозрачного и гранулированного кварца. Основная их масса сосредоточена в восточной части Кольской геотектонической синклинорной структуры в пределах Западно-Кейвского кварцево-жильного района на площади 100х30 км².

Кварцевые жилы залегают в гнейсовой и сланцевой частях Кейвского комплекса и генетически связаны со щелочными гранитами нижнего-среднего протерозоя. Тектоническими структурами, контролирующими массивы щелочных гранитов, являются зоны разломов.

В целом, структурный план района характеризуется преобладающим развитием линейных надвиговых, реже изометричных (сводово-купольных) складчатых форм.

Основным положением минерагении кварца является принцип пространственно-генетической связи кварцевых жил с зонами тектоно-метаморфической активизации.

Месторождения особо чистого кварца отнесены к метаморфогенной группе, при этом при определении роли метаморфизма в образовании месторождений нередко обращают внимание на прогрессивный этап и устанавливают их пространственную приуроченность к определенным сериям регионального метаморфизма.

Принято считать, что источником кремнезема служат, как непосредственно вмещающие породы, так и более глубинные зоны, вовлеченные в процессы дислокационных преобразований. При этом, повышенное давление в зонах динамометаморфизма способствует переводу в раствор кремнезема, так как высокобарические условия повышают растворимость кремнезема.

Сочетания хрупких и пластичных пород способствуют формированию структур будинажа, которые являются структурами локализации. Поэтому важнейшими факторами, определяющими генетический тип месторождений и многие технологические свойства кварца, являются температура и давление минералообразующего процесса.

Месторождения прозрачного жильного кварца приурочены к зонам долгоживущих разломов. Наряду с разрывными нарушениями, складчатые структуры также участвуют в контроле оруденения. Поэтому источником кварцеобразующих растворов являются толщи деформируемых пород. Кварцевые жилы локализуются преимущественно в дислоцированных породах, которые являются одновременно рудоносными и рудовмещающими. Для месторождений прозрачного жильного кварца вмещающими породами являются сланцы-диафториты по основным породам.

Рудоконтролирующими структурами являются надвиги, проявленные на площади. Выделяются несколько надвиговых пластин, сложенных червуртской и выхчуртской толщами. Лебяжинский комплекс пород представлен, как считается, гнейсами.

Таким образом, кварцевая минерализация Кейвского района сформировалась на регрессивной стадии протерозойского метаморфизма и, по-видимому, имеет метасоматический генезис. Источником кремнезема являются вмещающие породы, при этом в сланцевых породах червуртской и выхчурской толщ размещаются жилы преимущественно с прозрачного крупнозернистого кварца, гранулированные разности приурочены к измененным гнейсовым породам лебяжинской толщи.

Целевое назначение проектируемых работ – Выявление на участке поисковых работ новых кварцевых тел, с подсчетом их ресурсов по категории Р_1, и выявить перспективные объекты, которые будут служить основой для подсчёта запасов ОЧК категории С₂.

Основной масштаб проектируемых геологических маршрутов – 1:25000. Выбор масштаба основывается на масштабе ранее проведённых работ. Поскольку они носили привязочно-рекогносцировочный характер с упором на кварценосные объекты, отсюда и разряженная сеть этих поисков. Планируется дополнить ранее полученную геологическую информацию геологическими маршрутами этого же масштаба. В связи с этим, поисковые работы этого масштаба будут включать в себя, с одной стороны, элементы геологического картирования, а с другой – соответствовать требованием специализированной кварце-метрической съемки соответствующего масштаба. По этой причине проектируемые работы будут носить как поисковые, так и съемочную нагрузку.

В пределах площади кварцевые жилы развиты в двух разных геолого-структурных обстановках: первые локализуются в кианит-ставролитовых сланцах Червуртской свиты, а вторые - в гранат-биотитовых гнейсах Лебяжинской свиты. Развитые в них кварцевые жилы отмечаются закономерностями пространственного развития, особенностями строения, минеральным составом, характером слагающего их жильного кварца, а также масштабами его развития. Для выяснения влияния жиловмещающей среды на качество жильного кварца и оценки перспектив кварцевых жил на особо чистый кварц в предела Червуртского кварцево-жильного поля будут охвачены две характерные площади, занимающие различную геолого-структурную позицию.

Горнопроходческие работы будут проводиться с целью вскрытия кварцевой минерализации в коренном залегании, выяснения характера строения жильных тел, в особенности жильного кварца с последующим проведением опробовательских работ на особо чистый прозрачный кварц. Этот вид работ включает в себя проходку канав и расчисток, а также засыпку горных выработок.

Для оценки качества и технологических свойств кварца выявленных проявлений будут проведены лабораторно-технологические испытания отобранных по каждому участку малых технологических проб кварца (задирковое опробование). Эти испытания будут проведены в двух организациях: ОАО «Кыштымский горно-обогатительный комбинат» и в «Институте Минералогии УрОРАН». В результате этих работ, проведённых в лабораторно-производственных условиях, будет установлено качество кварцевых концентратов и их соответствие требованиям ТУ 5726-002-11496665-97, а также получены слитки оптического кварцевого стекла и произведены их тестовые испытания.

В результате работ, проведённых лабораторно-производственных условиях в Кыштымском ГОКе, будут выполнены обогащение и сортировка проб кварца и получены кварцевые концентраты разных сортов и определено их соответствие требованиям.

Дата добавления: 2015-08-29