Химизм образований и превращения ванадиевой минерализации - Разработка технологии производства метаванадата аммония из черных сланцев месторождения Баласаускандык

В основу классификации рудообразования положено деление на первичные и вторичные минералы. Если принять за первичные минералы биогенные осадки морей и океанов, формирующиеся в окислительных условиях, то вторичные образуются в восстановительной среде. Такой ход геологического развития и образования черных сланцев вызывает сомнение.

Рудообразование - саморазвивающийся автоколебательный процесс, контролируемый рядом объединенных в пространстве и во времени факторов, как экзогенных, так и эндогенных. Обобщая результаты изучения минералогического состава черных сланцев Большого Каратау, можно предположить следующее геологическое развитие углерод-кремнеземистых сланцев: расплав кремнезема, проходя через залежи нефти, подвергал их пиролизу; углерод и неорганические компоненты растворялись и при кристаллизации SiO2 выделялись в межкристаллитное пространство, которое дошло до нас в виде плоскостей спайности, заполненных продуктами, вытолкнутыми из кремнезема.

В углерод-кремнеземистых сланцах для участков подвергающихся низкоградному метаморфизму сульфидов характерны оксиды и гидрооксиды (V2+-V3+) (монтрозеит, даттонит и прочие оксиды типа шпинелидов), при повышении Eh образуются ванадиевые и ванадийсодержащие минералы группы слюд (V3+-V4+), в участках с повышенным окислительным потенциалом - минералы (V4+-V5+) типа ванадиевых бронз, простые ванадаты и полимеризованные ванадаты. На рисунке 12 представлена диаграмма равновесия, показывающая область стабильности твердых веществ и водных растворов для ассоциации ванадиевых минералов углерод-кремнеземистых сланцев, где за основу взята диаграмма по Evans с использованием данных Е. А.Анкинович и ее последователей [70, 71].

поля устойчивости соединений ванадия в координатах е&;#63;-рн

Рисунок 12 - Поля устойчивости соединений ванадия в координатах Е?-рН

Обобщий минералогический и химический состав черных сланцев пластовых отложений Большого Каратау, можно предположить эволюцию геохимического развития черных сланцев состоящую из двух этапов: элементорганического и неорганического (рисунок 13).

Фрагменты живой материи (типа порфирина ванадия), играющие для серобактерий роль дыхательной смеси, при усвоении СО2 и Н2S образуют углеводороды, элементную серу. При отмирании этих бактерий происходит восстановление ванадия сероводородом, а сульфидная и элементная сера соединяются в сульфидные комплексы типа SєS2-, которые образуют сульфид ванадия (патронит V2S5). При развитии диагенетических процессов, когда происходит полная или частичная деструкция сульфидных форм ванадия, освобожденный ванадий фиксируется в новообразованных неорганических минеральных фазах в виде шпинелидов. В процессе выветривания образуются вторичные минералы, ванадиевые слюды, бронзы, ванадаты [72].

Изучение физико-механических свойств, химического состава и структурных характеристик минералов руд бассейна Большого Каратау позволило установить, что:

    - ванадий является индикатором эволюции отложений черносланцевой толщи раннего кембрия и репером минералообразования в истории Большого Каратау; - основная часть ванадия сланцев находится в катионной форме в сульфидах, а также в виде трудновскрываемых шпинелидов Ва и Ti, дисперсно рассеянных в углеродистом веществе; - минералы руд бассейна Большого Каратау относятся к тонко - и ультрадисперсным образованиям в коллоидных углерод-кремнеземистых породах.

Таким образом, подробное изучение свойств ванадиевой минерализации и рудовмещающих пород позволило подобрать способ вскрытия упорных черносланцевых руд и перевода ванадия в кислоторастворимые формы.

Похожие статьи




Химизм образований и превращения ванадиевой минерализации - Разработка технологии производства метаванадата аммония из черных сланцев месторождения Баласаускандык

Предыдущая | Следующая