導航:首頁 > 觀俄羅斯 > 俄羅斯最著名的鈾礦是什麼煤礦

俄羅斯最著名的鈾礦是什麼煤礦

發布時間:2022-12-30 16:31:11

A. 俄羅斯奧涅施斯克礦床

1.礦床位置及研究小史

該礦床位於俄羅斯西北邊緣彼得拉扎沃斯克市北東方位,行政隸屬於卡累利自治共和國南部奧涅施斯克湖西北沿岸。離同芬蘭交界的國境線約25km。大地構造位置按傳統地質學歸屬為波羅的地盾東南部,依地窪學說歸為波羅的地窪區奧涅施斯克地穹系。

該礦區早在18世紀已引起俄國學者重視,當時此礦區古元古代湖相沉積之含碳板岩內發現星散狀金、銀、鈷、銅礦化和鐵礦化。由於區域內冰川沉積強烈發育,覆蓋著基岩露頭,影響著對已發現礦化的研究。只在70年代末80年代初有目的地開展航空和地面地質-地球物理探礦和研究工作,並在奧涅施斯克坳陷內發現了奧涅施斯克礦床的柯斯瑪塞爾礦段和帕德瑪礦段等。這種研究和發現,揭示了世界礦床中新類型的鈾-貴金屬-釩礦床的特有意義,因而具有重要的理論價值和實際應用意義。

圖6-12格拉喬夫礦床鈾成礦演化圖

1.石英砂岩;2.粉砂岩;3.泥岩;4.淺色花崗岩;5.鈉交代岩;6.鈾礦體;7.斷裂構造Ⅰ—新元古代前地槽階段鈾的原始富集作用;Ⅱ—早古生代地槽階段花崗岩侵入體鈾的富集作用;Ⅲ—晚古生代地窪階段鈉交代岩中鈾預富集作用;Ⅳ晚古生代地窪階段鈉交代岩中工業鈾礦化富集作用

T.B畢利賓納、E.K.麥爾尼柯夫和A.B.薩威茨基詳細研究本礦床,並在1991年末首次公開發表關於該礦床的地質礦化特徵的論文,從而引起了世界地質界的重視。對該礦床成因有熱液、淋積和復成因3種觀點。對該礦床的歸類,T.B.畢利賓納列為不整合面型,認為與加拿大、澳大利亞不整面型鈾礦床相似,我們依含礦主岩岩性,列為交代岩類的鈉長岩亞類中。

2.礦床地質特徵及其多因復成依據

1)礦區地層及含礦主岩

礦區及區域內最老地層是太古宇的薩阿米雜岩和洛彼雜岩,它們組成礦區的結晶基底。其上為不整合地覆蓋古元古代卡累利期富碳的火山沉積岩,岩性為富碳凝灰岩、凝灰質粉砂岩和粉砂質板岩。可分為雅圖利群、留吉柯夫群、卡列威群及文斯群。再上是里菲期沉積岩,不整合地覆蓋在先成地層之上。這些地層的總特徵是:①卡累利期形成的火山-沉積岩極為發育;②岩性上富含碳質,局部為留吉柯夫群碳質鉀質和鈉質變泥岩和層凝灰岩。據Л.И.加爾多畢娜計算,岩石中碳的總量達250萬億噸;③多次且廣泛發育著玄武岩,其次為輝石橄欖岩-玄武岩類的火山岩,以及超基性的侵入岩等。

鈾礦化定位於古元古代圖洛莫塞爾組和外奧涅施斯克組的岩性接觸界面內,相應的岩層為粉砂岩及含碳板岩與下伏的白雲岩交界的岩性界面。這種岩性界面對成礦極為有利,是處於兩種物理機械性能和地球化學性質截然不同的岩性界面內,構成有利成礦的構造-岩性-地球化學障。鈾礦體分布受此岩性不同的構造縫合線及附近的粉砂岩、板岩、白雲岩和變玄武岩的構造破碎岩帶的制約(圖6-13)。

在卡累利期形成的火山-沉積岩內,有些地層組的岩性層內,富含綜合礦石的礦質元素,表明在岩石的沉積成岩階段,已經形成初始富集。例如在凝灰岩、化學沉積岩和陸源沉積岩內,礦質元素的含量超出平均克拉克值的2~3倍。古元古代卡累利期康多帕施組的凝灰質沉積岩內,較穩定的富含V、Cr、Ag、Nb、U、Mo、Ba;在蘇依薩爾組的凝灰岩和火山岩內富含Cr、V、Ti、Ni、Pt;在外奧涅施斯克組的碳酸鹽岩內,富含B、Ba、Mn、V、Cu、Zn、Li;在楊戈塞爾組的陸源沉積岩內,富含U、Th、Cu、Au、Zn;在基性岩岩床內富含Ti、V、Cr、Ni、Pd,上述這些地層富含多種礦質元素,元素組合的地球化學特徵與礦石元素組合極為相似,故有理由地認為上述地層為礦質元素初始富集的礦源層。

含礦主岩是鎂質鹼性碳酸鹽交代岩帶,按交代岩的岩性成分從邊緣至中心分為4個帶:①鈉長岩和(或)鈉閃石-金雲母-鈉長岩的交代岩;②白雲石-鉻多硅白雲母-釩雲母的交代岩;③釩雲母-鉻多硅白雲母的雲母岩;④釩雲母-鉻多硅白雲母的雲母岩+硒化物-硫化物的碳酸鹽-石英熱液脈體。後兩種交代岩是主要的含礦主岩。

2)構造形態及成礦構造

礦區斷塊構造發育,各斷塊之間由穿透斷裂和區域性斷裂相間隔。穿透斷裂集中在太古宙基底的構造內發育。在礦區北部有庫姆辛-帕維涅茨斷裂,在西部有哈烏塔瓦爾和吉爾瓦斯斷裂,在南部有楊尼西雅爾溫斷裂,東部有普多施山斷裂。這些斷裂的延深,據3.B.依薩尼帕和Г.Х.奧斯丹寧的地震研究資料約為30~50km。沿上述斷裂發生的斷塊運動,形成斷褶構造及隨後的原始構造-熱液活化作用。構造破碎和變質作用的時間,依最年輕的留吉柯夫群及鐵鎂質岩漿岩推算為22~21億年前。所有上述作用的積頂點,成為含礦斷褶構造變形帶的基礎,並在19~17億年前伴隨有原始活化作用。綜合的鈾-貴金屬-釩礦化與成岩作用結束時間的間隔,依已有同位素地質年代資料推測不少於3~2億年。

圖6-13奧涅施斯克礦床區域地質略圖

(據T.B.畢利賓納等,1991)

1.斷褶構造帶:a.已確認的,b.推測的,c.湖區下的;2.斷褶構造帶在太古宙岩石內延伸的破碎帶、糜棱岩帶和片理化帶:a.已定的,b.推測的,3.斷褶構造帶的糜棱岩帶、變余糜棱岩帶以及它們在太古宙岩石內的延伸;4.主要的轉換斷裂及斷塊斷裂:a.已定的,b.湖區推測的,5.斷裂構造產狀;6.里菲(文德)期沉積的侵蝕殘積;7~13.由古元古界的卡累利雜岩中火山沉積岩組成的褶皺構造:7.文斯群;8.卡列威群;9.蘇依薩爾組;10.外奧涅施斯克組;9+10.留吉柯夫群;11+12.雅圖利群;11.圖洛莫塞爾組;12.楊戈塞爾組及能山組;13.薩里奧爾群;14.已確認的構造不整合面;15.太古宙上殼層岩石及花崗岩類:a.羅皮雜岩和薩阿米雜岩,b.新太古界斜長微斜花崗岩和微斜花崗岩;16.礦床:a.石墨.b.綜合礦床:Ⅰ.中帕德瑪礦段,Ⅱ.查列夫斯克礦段,Ⅲ.科斯瑪湖礦段;斷褶帶號及名稱:①庫扎蘭多夫帶,②丹姆比茨帶,③努里茨帶,④斯維亞圖欣-柯斯瑪塞爾帶,⑤匹格瑪塞爾-烏寧茨帶,⑥烏寧茨帶,⑦里施瑪塞爾克德拉塞爾帶,⑧齊夫德帶,⑨杉達里帶,⑩皮亞洛克帶,(11)穆諾塞爾康喬塞爾帶

奧涅施斯克坳陷的基本構造是短軸褶皺構造和相對平緩產出的古元古界及走向為NW325°~3400的陡傾斷裂制約的斷褶帶的構造組合。現已劃分出11個斷褶構造帶:即庫扎蘭多夫帶、丹姆比茨帶、斯維亞圖欣-柯斯瑪塞爾帶、烏寧茨帶、里施瑪塞爾-克德拉塞爾帶、丹姆比茨帶、努里茨帶、齊夫德帶、杉達里帶和皮亞洛克帶等等(圖6-13)。所有斷褶帶劃分及填圖,均依重力物探和地震資料確定的。

含礦的斷褶構造帶,由幾個窄長的北西向線型延伸很長的背斜構造組成。背斜核部是古元古界圖洛莫塞爾組的白雲岩和泥質碳酸鹽岩,兩翼為古元古界外奧涅施斯克組的碳質板岩和粉砂岩組成。褶皺構造有等斜狀、梳狀和扇狀形態,在強烈褶皺地段變為不諧和褶皺。斷褶帶以陡傾斷裂為界,且以北東向斷裂為主,有斷裂破碎岩帶和構造糜棱岩帶為標志。在斷褶帶內的褶皺構造中,有斷續的構造縫合線分布和破碎岩帶、構造破碎岩透鏡體及角礫岩帶,有時出現構造糜棱岩帶。它們組合成不均勻的平移斷層、逆沖斷層和逆掩斷層性質的斷裂構造網。斷裂構造與斷褶帶的關系,有切層的也有順層的兩種關系。順層斷裂的滲透性最好,它們在平面和剖面圖上為等斜狀、樹枝狀和雁列狀形態產出,並有角礫岩和構造破碎岩的縫合線為標志。這些斷裂構造帶控制著鎂質鹼性碳酸鹽交代岩帶和礦體的定位,礦體主要在非緻密的構造破碎岩及角礫岩發育地段分布。切層斷裂、逆沖斷裂和平移斷裂明顯可見,並構成含礦的斷褶構造帶格架。

鈾-貴金屬-釩礦體的定位,受圖洛莫塞爾組和外奧涅施斯克組間的界面構造控制(圖6-14),還受背斜陡傾翼內的粉砂岩、板岩、白雲岩和變玄武岩中的構造破碎岩及構造縫合線的制約,以及受伴有緩傾斜的逆掩斷層的背斜翼部制約。最有利的成礦構造是緩傾的糜棱岩帶和伴有陡傾構造破碎帶和礦前交代岩帶的片理化岩帶。部分礦體賦存於與粉砂岩及板岩相接觸的白雲岩或變玄武岩的構造裂隙中。

3)礦區岩漿岩

礦區內未見侵入岩漿岩基出露。在區域內有新太古界斜長微斜花崗岩和微斜花崗岩及花崗雜岩出露於東、西和北部。未見其鈾含量數值的公開發表。太古宇花崗岩已強烈破碎,並經受了石英-赤鐵礦化和綠泥石-水雲母化等蝕變作用。

礦區內火山岩發育,以古元古代卡累利期的層凝灰岩為主,歸屬為留吉柯夫群的層位。此外還有大范圍分布的玄武岩類火山岩,以及部分的輝石橄欖岩-玄武岩類火山岩和超鐵鎂質侵入岩席等。這些基性和超基性火山岩對含有礦質元素的地層起著加熱和熱源作用,使礦質元素進入成礦溶液成礦。

4)礦體形態及近礦圍岩蝕變

礦體呈雪茄煙狀、串珠狀或帶狀形態產出,有的在斷面內呈楔狀形態(圖6-15)。礦體埋深為150~180m,厚度達40m,延長達2.5km。

鈾-貴金屬-釩礦體集中在復雜構造的鎂質鹼性碳酸鹽交代岩帶中心部位,並受斷褶構造的制約。成礦作用與近礦圍岩交代作用的演化息息相關,依其演化進程劃分為下列4個階段:①褶皺變質-交代的鎂質鹼交代階段,形成鈉閃石-金雲母-鈉長石交代岩和鈉長岩,以形成鎂質鈉閃石-石棉、滑石和滑石岩為終結,形成溫度在400~300℃之間,形成時間依鎂質鈉閃石-石棉和霓石的鉀-氬法測定年齡約在1800~1780Ma前;②褶皺後熱液交代的鎂質鹼性碳酸鹽階段,以形成白雲石-鉻多硅白雲母-釩雲母的,鉻多硅白雲母-釩雲母的,含雲母-鈉長石-白雲石的和其他一些交代岩為特徵,在此階段形成釩鈾礦化。交代岩形成溫度為300~200℃,形成時間依晶質鈾礦和瀝青鈾礦的鈾-鉛同位素測定為1760Ma±30Ma,按鉻多硅白雲母鉀-氬法測定年齡為1770Ma±50Ma;③褶皺後熱液交代的鹼性-碳酸鹽-石英階段,以廣泛發育著碳酸鹽-石英-硒化物-硫化物的網狀脈為特徵。這里集中形成了貴金屬礦化,以及自然金、自然銀、鈀、鉑、鉍及其他等礦物。形成溫度為150~120℃,形成時間依瀝青鈾礦鈾-鉛同位素測定為1740Ma;④礦後熱液交代階段,形成各種成分的硫化物-赤鐵礦-石英-碳酸鹽脈、硫化物-碳酸鹽-石英脈、長石-綠泥石-石英-雲母脈、石英-重晶石脈等。它們的形成溫度為150~100C,形成時間依白雲母鉀-氬法測定年齡為1540Ma,和方鉛礦鉛-鉛法測定為600Ma。以上所劃分的交代作用和成礦作用階段,與構造活化作用合拍,所有的貴金屬礦化脈均賦存於碳酸鹽-雲母交代岩與雲母交代岩體之間的界面內。

圖6-14礦床塊段略圖

(據A.B.布拉溫、T.B.畢利賓納等,1991)

A.柯斯瑪塞爾地段;B.帕德明地段;1.輝長-粗玄岩,輝長輝綠岩,少量輝綠岩;2.碳酸鹽-雲母片岩,雲母-碳酸鹽片岩,雜色片岩;3.含石墨的粉砂質泥岩;4.粉砂岩夾粉砂狀白雲岩薄層;5.硅藻土狀和海藻狀白雲岩,塊狀和角礫狀白雲岩;6.主要斷裂;7.礦體(斷面):a.在圖6-14中的,b.在圖6-17中的;8.鑽孔;9.礦床特徵性斷面的塊段邊界(①柯斯瑪塞爾地段,②帕德明地段)

圖6-15帕德瑪礦段示意性地質剖面

(據T.B.畢利賓納等,1991)

1.海威漂礫砂沉積;2~4.外奧涅施斯克組下段岩層:2.雜色碳酸鹽雲母板岩;3.含石墨的粉砂質泥岩和碳酸鹽雲母長石的粉砂岩夾粉砂質白雲岩;5.圖洛莫塞爾組硅藻狀和海藻狀白雲岩,局部角礫狀和洞穴狀白雲岩;6.糜棱岩和微褶皺岩的縫合線;7.角礫岩和多次破碎的破碎岩;8~10.近礦的和礦化的交代岩:8.鉻多硅白雲母-釩雲母的雲母片岩和石英-碳酸鹽-硫化物-硒化物和混合熱液岩;9.(鈉長石)碳酸鹽釩雲母鉻多硅白雲母的交代岩;10.鈉長岩(鈉閃石)金雲母鈉長石的和石英-鈉長石交代岩;11.不同成分的沉積岩層界線;12.不同成分的交代岩發育的界線;13.鑽孔

5)礦石物質成分

鈾-貴金屬-釩礦石為綜合性礦石,其物質成分十分復雜,具有許多礦物和多種元素組合的特徵(圖6-16)。首先是釩,賦存於雲母岩中,以釩雲母和金雲母,以及赤鐵礦和其他一系列礦物產出。其次是鈾,以瀝青鈾礦和鈾石及少量晶質鈾礦形式產出為主。再就是貴金屬元素金、銀、鈀和鉑,分布於鉛、鉍和銅的硫化物、硒硫化物、硫化物-硒化物和硒化物內,此外,還有自然金、銀、鈀、鉍和銅等礦物。在礦體邊緣有輝鉬礦、黃銅礦和閃鋅礦,可作銅、鉬和鋅礦石利用。礦石的礦物組成超過80種金屬礦物。帕德瑪礦段礦物組合分布規律見圖6-17。

礦石的化學成分顯然是復雜的,除上涉及V、U、Au、Pd、Pt、Cu、Mo、Zn、Pb和Bi作為常量元素外,還有不定量的Cr、Ni、Co、Hg、Sn、Re及另外10種有益元素。由於該礦床的多礦物組分和多種元素組合的綜合礦石在儲量為超大型礦床規模,在俄羅斯或其他國家均屬首例發現。

該礦床綜合礦石成分的獨特性,同礦床的鹼性閃石——石棉、滑石和滑石岩礦床的斷裂構造交結有關,它們都分布在統一的鈾-貴金屬-釩的斷褶成礦構造帶內。可以認為,鹼性閃石-石棉的和滑石礦化,也分布於圖洛瑪塞爾組強烈角礫岩化的泥岩、粉砂岩和白雲岩內,而礦床的礦化賦存於更上層位的圖洛瑪塞爾組與外奧涅施斯克組的地層界面內。

在原生內生的綜合礦石上部,均經受了古風化的表生破壞作用,表現在形成石英-雲母的和赤鐵礦-高嶺石-綠泥石的風化殼。這些表生礦化疊加在先成原生礦石之上,而且不能明顯的劃分出來。在柯斯瑪塞爾礦段發育的鉻-釩雲母岩內形成的風化殼中,E.B.魯曼采娃(1984)劃分出下列帶,自上而下為氧化帶、氧化-還原帶和還原帶。氧化帶內有高嶺石、綠泥石、蒙脫石及水雲母、赤鐵礦、鉀釩鈾礦、釩鈣鈾礦等。在氧化-還原過渡帶內,發育有輝銅礦、赤銅礦、自然銅、金、銀、細分散狀瀝青鈾礦等。在還原帶內是黃鐵礦、黃銅礦等。風化殼延續時間為300~200Ma。應強調指出,風化殼沿斷褶構造帶發育,具有線性延伸特點,並與含礦交代岩有關,使其重結晶和產生次生富集現象。綜合礦石明顯在氧化-還原帶地球化學障內富集,或在強烈赤鐵礦化帶與硫化物帶岩石之間的界面內富集。

內生礦化的礦物組合及外生礦化的礦物組合,在礦體剖面的結構上各具自己不同位置。礦體的基本體積是碳酸鹽-釩雲母-鉻多硅白雲母的交代岩,也是釩和鈾的儲量主體部分。脈狀和角礫狀的貴金屬礦石,集中分布於交代岩體的中心軸面部位,以石英-碳酸鹽-硒化物-硫化物脈和網脈產出,並富含鉑族元素、金、銀、銅和鉬為特徵。這些元素在氧化-還原帶內達到最大富集,並位於脈狀和網脈礦化之上部。

圖6-16奧涅施斯克礦床礦物形成順序略圖

線的粗細大致反映礦物的分布量

圖6-17帕德瑪礦段74號中段礦物組合分布圖

(據Леденева H.B;Пакуавнис Г.B.)

1.原始含石墨的淺色粉砂岩夾白雲岩薄層;2.石英-長石質粉砂岩;3.下部紅色白雲岩;4.大的順層斷裂;5.伴有線性細脈帶的大脈;6.礦後斷裂;7.雲母岩,表示含釩雲母的富集等值線,用%表示:a=0~60,b>60;8.氧化釩礦物(黑釩鐵礦、黑鈦釩礦、黑斜釩礦及其他礦物);9.鈾鈦礦化(鈦鈾礦、V-Fe-Ti礦物);10.晶質鈾礦瀝青鈾礦組合(含鈾石);11.鈾石分布區;12.含貴金屬(Au、Ag、Pd)的硒化物組合;13.硫化物礦物(黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦)

3.礦床形成條件

成礦物質來源,據含礦圍岩和礦石的化學成分分析對比,認為主要來自含礦地層本身。鈾源來自富含碳質的康多帕施組的凝灰質沉積岩、外奧涅施斯克組的粉砂岩和板岩及楊戈塞爾組的陸源沉積岩等3個地層組的不同岩性層。釩和貴金屬元素來自康多帕施組、蘇依薩爾組、外奧涅施斯克組、圖洛莫塞爾組和楊戈塞爾組等5個地層組的岩層。這些礦源層中鈾、釩、貴金屬Au、Ag、Pt、Pd等,及有色金屬元素Cu、Zn、Mo、Cr、Ti等的質量分數,高出地殼克拉克值的2~3倍以上。此外,還可能有深部幔源的熱液鈾、釩和貴金屬來源和新太古代花崗岩提供部分改造成礦物質來源。成礦物質來源與地窪階段的長期多次構造岩漿活化作用有密切聯系。

成礦作用的動力源和熱源,密切地與古元古代的地窪階段構造-岩漿活化作用有關。含礦的交代岩的成礦作用和交代岩的演化階段,均與構造活化期次合拍,詳細情況在下節的成礦演化中論述。

成礦的富集空間條件,是不同方向的斷褶構造帶的結點與古元代代圖洛莫塞爾組同外奧涅施斯克組之間的隱伏不整合面的組合,為礦床定位的場所。礦體和富礦段的定位,還與岩性層(粉砂岩、石墨片岩、白雲岩、變玄武岩)的物理性質(多孔性、可塑性)及不均質性的岩層間的界面構造有關。

4.成礦作用的演化

鈾-貴金屬-釩礦床成礦作用的演化,與礦床所在區域的大地構造演化息息相關。從前述區域揭露的地層看出,有明顯的3大構造層的剖面結構:底部為新太古代結晶基底,由薩阿米依雜岩和洛彼依雜岩組成,屬地槽構造層,其形成年齡為2500~2400Ma以前。中部為古元古代卡累利期火山-沉積岩,包括有雅圖利群、留吉柯夫群、卡列威群和文斯群等地層,屬地窪階段激烈期構造層,形成時間為2000~1900Ma以前。上部為新元古代里菲期沉積岩,屬地窪余動期構造層,其形成時間為650~570Ma以前。各大構造層之間有明顯的地層構造不整合面相間隔,上述2500~2400Ma、2000~1900Ma和650~570Ma均相應為地層構造不整合面時間。雅圖利群前的不整合面,表現為古風化殼存在,太古宙花崗岩強烈碎解,並經受了石英-赤鐵礦化和綠泥石-水雲母的蝕變作用。在文斯群沉積前的不整合面(2000~1900Ma前)也有明顯的風化殼,但只有局部地方存在,表現為先前的陸源沉積和碳酸鹽岩層的赤鐵礦化和水雲母化作用發育。文德群前的風化殼為650~570Ma,廣泛發育著高嶺石-水雲母化,故不同於先前的其他不整合面。此外,在雅圖利群與留吉柯夫群之間,還有風化殼存在,表現為石英-雲母的和石英-綠泥石-雲母板岩、石英-赤鐵礦白雲岩的透鏡狀夾層,以及有強烈赤鐵礦化和綠泥石化蝕變的輝綠岩(稱之為紅色赤鐵礦化的輝綠岩)。在文斯群前也有局部的風化殼分布,但基底部的陸源沉積岩和碳酸鹽岩赤鐵礦化和水雲母化強烈發育。

T.B.畢利賓納等(1991)認為,卡累利期及其以後地層均為後克拉通構造層,雅圖利群和留吉柯夫群為原地台層,卡列威群和文斯群為准地台層,里菲期沉積為地台層。文斯群和里菲期的火山-沉積岩,由於強烈經受風化剝蝕作用,只在區域的西北部尚有保存,里菲期的岩層在東部區域尚存殘存。我們從後克拉通的卡累利期的火山-構造活化作用強烈廣泛發育,以及形成產狀平緩的短軸褶皺的斷褶構造帶網狀分布,認為礦區及其區域在古元古代2500~2400Ma前開始,已產生地窪階段的構造-岩漿活化作用,即已從地槽階段轉化為地窪階段。文斯群和里菲期岩層強烈被剝蝕,殘留無幾,表明地殼在元古宙末前一直以隆起上升為主,地窪階段一直延續至今。

鈾成礦作用經歷了長期和復雜的成礦演化過程,有古元古代卡累利期地窪階段早期沉積-成岩的原始鈾-貴金屬-釩礦化的富集(2200~2100Ma前),地窪階段構造-岩漿活化期熱液再造成礦的工業富集和地窪階段多次淋積疊加改造成礦的富集。因而礦床形成具有明顯的內生和外生多次成礦疊加的多因復成礦床特點。主要成礦時代為1800~1700Ma,是在文斯群前的不整合面(2000~1900Ma)之後,即在主含礦層位的留吉柯夫群形成之後多次構造-岩漿活化作用引起的多次熱液再造成礦作用所成,其後又有多次與構造-地層不整合有關的古風化殼作用導致的多次淋積改造疊加成礦作用(1400~1300Ma,650~570Ma,240~220Ma)復合而成的富礦化(表6-5)。

表6-5奧涅施斯克礦區地殼演化、大地構造演化與成礦演化

地窪階段早期(卡累利期2200~2100Ma)沉積-成岩階段鈾-貴金屬-釩的原始富集。前已述及,表現在含礦層位的成礦元素含量,均在地殼平均克拉克值的2~3倍以上。在康多帕施組的凝灰質沉積岩內,富含V、Cr、Ag、Nb、U、Mo、Ba等元素;在蘇依薩爾組的凝灰岩和火山岩中,富含Cr、V、Ti、Ni、Pt;在外奧涅施斯克組的粉砂質板岩中,富含V、Cu、Zn、Mo、U、Ag、Pd;圖洛莫塞爾組的碳酸鹽岩中,富含B、Ba、Mn、V、Cu、Zn、Li;楊戈塞爾組的陸源沉積岩中,富含U、Th、Cu、Au、Zn;而在該組的基性岩床中,富含Ti、V、Cr、Ni、Pd等。可以看出,含礦層位的多種礦質元素的富集,與綜合礦石的礦質元素成分極為近似,充分說明礦床的成礦作用早在早元古代卡累利期岩層的沉積-成岩階段,已有初步的成礦富集作用。

礦質元素在沉積-成岩期的初步富集之後,經受了多次的熱液再造和改造成礦疊加富集作用,其中主要有兩期(1800~1780Ma、1760~1730Ma)熱液成礦作用。它們的形成與地窪階段大范圍出現卡累利期後的基性岩漿作用和深部幔源流體有關,並形成一些高溫的礦物組合,礦化分布明顯受線性斷褶構造帶制約。礦石中含鈰和鐿,輕稀土元素和鐿含量高達1000g/t,而重稀土元素鈰含量低,只有6~10g/t。碳酸鹽-石英-硫化物-硒化物脈內的方解石氧同位素組成δ18O=15.9‰~18.3‰,接近於熱液碳酸岩成分。礦質元素在富含CH、F、CO2的還原流體作用下產生遷移和沉澱,內生礦化形成溫度在400~120℃區間,而礦後熱液活動在低於150℃環境。

在多次熱液成礦作用之後,又有多期次的淋積成礦作用改造和疊加,在氧化-還原過渡帶內形成一些富礦的礦化。在礦區地殼演化中經歷了多次風化殼作用,形成多個地層構造不整合面,古地表水長期下滲至深處,在粉砂質板岩與碳酸鹽岩的不同岩性的界面上和不整合面處,廣泛發育著鈉的帶進帶出現象及赤鐵礦化普遍發育。礦質元素多在赤鐵礦化近於消失處的氧化-還原過渡帶和碳酸鹽-雲母交代岩和雲母岩的還原帶內分布和富集。淋積成礦作用主要發生在1400~1300Ma的里菲期前,650~570Ma的文德期前和240~220Ma的中生代前的各個構造活化期,因富含氧的和礦質元素的地下水淋積作用,在含碳岩層內和輝綠岩席內,形成礦質元素的次生富集帶。

B. 俄羅斯的主要礦產有哪些

石油、天然氣、煤炭和鈾礦
俄羅斯是礦產資源大國,一是俄羅斯礦產資源的自給程度高,其人均礦產資源佔有量更高;二是俄羅斯能源礦產優勢明顯,石油、天然氣、煤炭和鈾礦在世界上都有相當地位;三是俄羅斯貴金屬礦產優勢突出;俄羅斯是世界上礦業產值超1000 億美元的礦業大國,為全球主要礦產品及相關能源與原材料供應國。主要礦產品產量在世界上佔有重要地位。

C. 礦產工業

(一)能源工業

1.石油

俄羅斯是世界石油生產大國,目前石油產量居世界首位。從2000年到2007年石油產量逐年增長,由3.23億噸增至4.91億噸。2008年產量有所下降,為4.885億噸,比2007年減少了0.51%(表2-11)。這是俄羅斯近十年來石油產量第一次下降。產量主要來自西西伯利亞的漢特-曼西自治區(佔全國總產量的56.8%)和亞馬爾-涅涅茨自治區(佔8.0%),以及歐洲部分的伏爾加河沿岸(佔11.1%)和烏拉爾聯邦區(11%)(表2-12)。主要生產公司是:「俄羅斯石油」無限股份公司(ОАО 「 НК Роснефть」),2008年產量為11384.6萬噸; 「盧克」 石油無限股份公司(ОАО 「НК Лукойл」),2008年產量為9024.5萬噸; 「秋明-英國」 石油無限股份公司(ОАО 「THK-BP」),2008年產量為6879.4萬噸; 以及 「蘇爾古特油氣」 無限股份公司(ОАО 「Сургутнефтегаз」),2008年產量為6168.2萬噸(表2-13)(А.Г.Коржубаев и др.,2009)。

表2-11 1970~2008年俄羅斯和世界石油開采量

資料來源:А.Г.Коржубаев и др.,2009。

表2-12 俄羅斯2008年石油和凝析油按地區的開采量

資料來源:А.Г .Коржубаев и др.,2009。

2008年俄羅斯石油開采量的下降不是偶然的。早在多年前,俄羅斯業內權威人士就作出過這種預言。業內人士還指出,鑒於俄石油原料基地的嚴峻形勢,要想維持近幾年的開采水平,必須建立新的石油開采中心(東西伯利亞,以及鄂霍次克海、伯朝拉海和裏海大陸架)(劉吉成摘譯,2007b)。

2.天然氣

俄羅斯是世界首屈一指的天然氣生產國,2008年產量為6017億立方米,位居世界第一位(British Petroleum Company,2009)。西西伯利亞是天然氣主要產區。聯邦政府控制的俄羅斯天然氣工業公司得天獨厚,不僅是俄羅斯而且是世界上最大的天然氣壟斷企業。

3.煤炭

俄羅斯煤炭產量1990年曾經達到3.95億噸的水平,從1991年蘇聯解體後就猛降到3億噸以下,20世紀90年代一直在2.5億噸上下徘徊,2000年為2.58億噸,2005年2.98億噸,2006年3.1億噸,2007年3.14億噸,2008年約3.22億噸,居世界第五位(圖2-14)。大部分產量來自庫茲涅茨盆地,其次是坎斯克-阿欽斯克盆地、伯朝拉盆地和頓涅茨盆地等。煤炭產量中,煙煤佔主要地位,其所佔比例一直保持在65%左右。

表2-13 俄羅斯1999~2008年的石油開采量(按公司細分)

資料來源:А.Г.Коржубаев,П.В.Эдер,2009。

4.鈾

俄羅斯鈾精礦產量自2000年以來逐年增長,2007年達到3413噸(鈾含量),佔世界第四位,其產量只能滿足需求量的23%。目前赤塔州的斯特列爾佐夫斯卡鈾礦床是俄唯一在采鈾礦床,埃利孔、УДК、奧洛夫三個鈾礦床已於2007年獲得了采礦許可證,組建了鈾礦開采企業。經過合並重組,俄羅斯鈾-稀有金屬-金股份公司(APM3)是目前俄羅斯最大的鈾礦開采企業,控制國內一切采鈾活動,並在哈薩克建有合資企業,按擁有儲量和開采量,已躋身世界五強之列(А.В.Бойцов и др.,2008)。

(二)金屬礦產工業

1.黑色金屬工業

(1)鐵

2006年俄羅斯鐵礦石產量突破億噸大關,達到10381萬噸,2008年為1.1億噸,居世界第五位(馬建明,2008a; U.S.Geological Survey,2009a)。主要產區包括庫爾斯克磁異常區(年生產能力5000萬噸)、西北地區(2200萬噸)、烏拉爾地區(2200萬噸)和西伯利亞地區(1800萬噸)。最大的幾家鐵礦公司是庫爾斯克磁異常區的列別季、米哈依洛夫卡、斯托伊洛和烏拉爾的卡奇卡納爾采礦公司。

俄羅斯原鋼產量近年來持續上升,2008年達到7400萬噸,佔世界第四位,原鋼產量佔有重要地位的鋼鐵公司包括馬戈尼托哥爾斯克、謝韋爾(切列波韋茨)、新列佩茨克、下塔吉爾、米切爾(車里雅賓斯克)、西西伯利亞(新庫茲涅茨克)鋼鐵公司。

(2)錳

俄羅斯錳礦石產量2006年估計為11.5萬噸,相當於伊朗的產量,佔世界第12位,在獨聯體國家中位列烏克蘭(224.5萬噸)、哈薩克(220萬噸)和喬治亞(22.5萬噸)之後。俄羅斯的錳鐵合金和硅錳合金產量較高,2006年為29.5萬噸,佔世界第八位。

(3)鉻

俄羅斯目前只開采薩拉諾夫礦床和岑特拉利內礦床,鉻礦石年產量僅有50萬噸,勉強夠需求量的一半,另一半從哈薩克進口(Г.А.Машковцев и др.,2009)。

2.有色金屬工業

(1)銅(圖2-21)

據 《World Metal Statistics》 2009年的資料,近幾年俄羅斯銅礦山產量逐年下降,到2008年略有上升,為78.48萬噸(含銅量),佔世界第六位(表2-14)(World Bureau of Metal Statistics,2009)。美國地質調查局統計資料估計的俄羅斯銅礦山產量低一些,2008年為75萬噸,佔世界第六位(U.S.Geological Survey,2009a)。

表2-14列出俄羅斯近幾年銅礦產品生產、消費和進出口情況。

表2-14 俄羅斯銅礦產品產量、進出口量及消費量(噸)

資料來源:World Bureauof Metal Statistics,2009。

據俄羅斯人的資料(И.Ф.Мигачев и др.,2008),2006年俄羅斯銅礦開采量為79.35萬噸(含銅量,下同)。主要的在采礦床是:諾里爾斯克礦床群(占銅開采量的60%)的銅鎳礦床(「十月」 礦床41.47萬噸,塔爾納赫礦床4.97萬噸,諾里爾斯克I礦床1.42萬噸),伏爾加河沿岸聯邦區(佔30%)的黃鐵礦型銅鋅礦床(加伊礦床6.38萬噸,薩弗亞諾夫礦床3.64萬噸,烏澤爾加礦床2.59萬噸,烏恰雷礦床2.01萬噸,列特涅耶礦床2.18萬噸,朱欣斯克礦床1.8萬噸)。銅礦山企業十分集中,8家企業提供了俄羅斯90%的銅開采量(表2-15)(И.Ф.Мигачеви др.,2008)。

表2-15 俄羅斯主要有色金屬生產企業(截至2007年1月1日)

註:(1)按2001年最大開采能力計算的保證年限,從2004年起停止開采。

資料來源:И.Ф.Мигачев и др.,2008。

(2)鎳、鈷

據俄羅斯人的資料,2006年俄羅斯開采了36萬噸鎳和1.6萬噸鈷,主要產自西伯利亞聯邦區(諾里爾斯克礦床群生產了78.2%的鎳和72.2%的鈷)和西北聯邦區(摩爾曼斯克州生產了13.7%的鎳和10.4%的鈷)的銅鎳硫化物礦床,只有8%的鎳和16%的鈷產自烏拉爾的硅酸鹽型(紅土型)礦床(И.Ф.Мигачев и др.,2008)。

按照西方的統計資料,俄羅斯2008年鎳礦山產量為28.68萬噸,略低於前三年的水平,但仍在世界上占第一位(World Bureau of Metal Statistics,2009)。2008年鈷的礦山產量估計為5800噸,佔世界第五位(U.S.Geological Survey,2009a)。俄羅斯近年鎳礦產品生產、消費和貿易情況見表2-16。

表2-16 俄羅斯鎳礦產品產量、進出口量及消費量(噸)

資料來源:World Bureauof Metal Statistics,2009。

諾里爾斯克鎳采冶聯合企業是俄羅斯最大的鎳鈷生產公司,其鎳產量占國內產量96%,鈷產量佔95%,銅產量佔55%。在世界上,它是鎳和鉑族金屬生產量名列前茅的生產公司,在世界總產量中的佔比如下:鎳大於20%,鈀大於46%,鉑約12%,鈷大於10%,銅3%(О.Н.Симонови др.,2009)。

(3)鉛、鋅

俄羅斯2006年開采了7.06萬噸鉛,全部產自13個鉛鋅礦床(圖2-21),其中西伯利亞聯邦區和遠東聯邦區的3個礦床就佔了總產量的87.4%(表2-15)。在開採的黃鐵礦型銅礦床、銀-多金屬礦床和錫-多金屬礦床的礦石中,11%的鉛未回收,存留在尾礦中。

2006年俄羅斯鋅的開采量為30.3萬噸,其中80.7%產自伏爾加河沿岸聯邦區和烏拉爾聯邦區的20個黃鐵礦型銅鋅礦床。另有13個鉛鋅礦床開采了全國19.1%的鋅,而這類礦床要佔全國鋅儲量的71%。和鉛的情況一樣,銀-多金屬礦床和錫-多金屬礦床采出來的礦石中,鋅未被回收,殘留在尾礦中(占鋅開采量的0.2%)。6個企業提供了80%的鋅產量(表2-15)。值得指出的是,作為鋅開采量主要來源的黃鐵礦型銅鋅礦床,鋅的回收率較低,不超過71%,其尾礦中鋅含量高達1.22%(И.Ф.Мигачев и др.,2008)。

西方國家統計的俄羅斯鉛和鋅的礦山產量與俄羅斯報道的相差較大,據2009年《World MetalStatistics》 的資料,俄羅斯2007年和2008年鉛的礦山產量達到4.8萬噸,較2006年增長了40%多; 2008年鋅礦山產量18.6萬噸,較前兩年有所增加。俄羅斯鉛鋅產量一直上不去,在世界上排第十名之後。近年來鉛鋅礦產品生產、消費和貿易情況如表2-17和表2-18所列(World Bureauof Metal Statistics,2009)。

表2-17 俄羅斯鉛礦產品產量、進出口量及消費量(噸)

資料來源:World Bureau of Metal Statistics,2009。

(4)鋁

目前俄羅斯有3個礦山在開采鋁土礦:斯維爾德洛夫斯克州的北烏拉爾鋁土礦礦山,科米共和國的中提曼鋁土礦礦山,阿爾漢格爾斯克州的北奧涅加鋁土礦礦山,其中只有前者是優質礦石(圖2-21)。俄羅斯鋁土礦產量從2001年的459.5萬噸增加到2005年的640.93萬噸,之後連年下降,2008年降至530.2萬噸(表2-19)。原鋁產量近年來逐年上升,從2001年的330萬噸增至2008年的418.7萬噸,佔世界第二位,僅次於中國(World Bureau of Metal Statistics,2009)。俄羅斯霞石正長岩精礦(25%~30%)的產量近年來保持在年產100萬噸的水平。主要的鋁生產企業為俄羅斯鋁業公司(Rusal)和西伯利亞-烏拉爾鋁業公司(Sual),前者是俄羅斯最大的鋁生產公司,佔有俄70%的鋁市場,後者是俄第二大鋁生產公司和鋁土礦主要生產公司,這兩家公司控制著俄羅斯所有的鋁、鋁土礦和氧化鋁企業。2007年3月,Rusal發起與Sual和瑞士嘉能可(Glencore)國際公司合並,組建成俄羅斯聯合鋁業公司(Rsual),成為全球鋁業巨頭。該公司正在大力更新設施,擴大生產能力,爭取緩解俄羅斯鋁生產企業對國外原料供應的依賴性。

表2-18 俄羅斯鋅礦產品產量、進出口量及消費量(噸)

資料來源:World Bureauof Metal Statistics,2009。

表2-19 俄羅斯鋁礦產品產量、進出口量及消費量(噸)

資料來源:World Bureau of Metal Statistics,2009。

(5)鎢、錫、鉬(圖2-21,2-25)

俄羅斯鎢精礦產量在世界上僅次於我國,20世紀90年代開始一直下降,從1995年的5400噸(鎢含量,下同)下降到2000年的3500噸。從2001年開始,鎢精礦產量逐年增長,2004年達到5500噸的水平,2006年又降為4000噸,2008年可能為3200噸,佔世界第二位。礦石主要采自遠東的濱海邊疆區,加工企業是北高加索納利奇克的吉德羅冶金工廠。

俄羅斯錫的礦山產量近十幾年來一直走低,從1995年的9000噸下降到2002年1300噸,降至低谷,2005年恢復到3000噸水平,之後又不斷下降,2008年從2007年的2400噸陡降為1118噸(表2-20),世界排名接近第7名。

表2-20 俄羅斯錫礦產品產量、進出口量及消費量(噸)

資料來源:World Bureau of Metal Statistics,2009。

鉬的礦山產量變化不如鎢、錫那麼大,20世紀90年代中晚期年產2000多噸,目前年產3000~4000噸,居世界第八位。美國地質調查局的資料估計2008年產量為3500噸,而 《WorldMetal Statistics Yearbook》(2009)資料估計,近幾年的年產量都是4800噸。在采礦山主要有西外貝加爾地區的吉達鎢鉬礦山、北高加索的特爾內奧茲鎢鉬礦山、索爾斯克地區的索爾斯克鉬礦開采企業、赤塔州的沙赫塔明斯克鉬礦開采企業。俄羅斯專業人士指出,當前俄羅斯鉬產量只及1991年產量的一半,但70%的鉬原料都出口了,在不久的將來,因生產優質鋼材,鉬的需求量預計將增至每年1.2萬~1.3萬噸,鉬的開采量需要擴大1~2倍。

(6)銻

目前僅在薩哈(雅庫特)共和國的薩雷拉赫和先塔昌兩個金銻硫化物礦床進行開采。銻的礦山產量從1995年的6000噸下降後一度保持在4000~4500噸的水平。2002年驟降到1000噸,2004年至今保持在年產3000噸的水平,居世界第六位。銻精礦由薩雷拉赫公司生產,因加工企業遠在俄羅斯歐洲部分的梁贊,故銻精礦全部出口,而俄羅斯每年需要的4000~6000噸銻,要從中國、亞美尼亞、吉爾吉斯斯坦等國進口。

(7)釩

俄羅斯與南非、中國和哈薩克一道,是世界釩的主要生產國,其產量約佔世界釩產量的30%。釩產量從2004年以來大幅上升,2008年估計為1.6萬噸,僅次於南非和中國,居世界第三位(U.S.Geological Survey,2009a)。目前在采礦床是烏拉爾卡奇卡納爾礦床,由丘奈沃伊和下塔吉爾鋼鐵廠冶煉金屬,圖拉釩化學冶金廠生產釩氧化物。

3.貴金屬工業

(1)金

據俄羅斯金礦企業家協會年度工作報告,俄羅斯金的年產量(指開采量和伴生金、再生金產量)近年來保持在160~180噸的水平,2002年為170.9噸,2004年174.1噸,之後逐年下降,到2007年降至162.8噸,2008年又升至184.5噸,佔世界第五位(表2-21)。世界金屬統計局的資料表明,俄羅斯金礦山產量前幾年在160噸上下波動,2008年驟降至94.6噸,在世界上居第七位。

表2-21 俄羅斯2002~2008年岩金和砂金開采量及對2009年的預測(千克)

資料來源:В.Н.Брайкои др.,2009。

2008年開采量超過3噸的主要採金區共有11個,佔全俄金開采量的96.5%,它們是:克拉斯諾亞爾斯克邊疆區、楚科奇自治區、薩哈(雅庫特)共和國、阿穆爾州、哈巴羅夫斯克(伯力)邊疆區、伊爾庫茨克州、馬加丹州、斯維爾德洛夫斯克州、布里亞特共和國、外貝加爾邊疆區、車里雅賓斯克州(表2-22)。年開采量超過1噸的採金企業有22家,其中最重要的是極地金礦公司(Полюс Золото)、楚科奇金礦公司(Чукотская ГГК)、彼得羅帕甫洛夫斯克公司(ГКПетропавловск)等(表2-23)。這22家企業的開采量佔全俄金開采量的74.8%。外國公司控制的企業在2008年金開采量中占的比例為20.7%,前幾年一般佔16%左右。

從所開採的礦床工業類型來看,總的趨勢是岩金礦床開采量及所佔比例增加,砂金礦床開采量及所佔比例減少。如2001年開采量中岩金礦床佔39.7%,砂金礦床53.0%,綜合性礦床(表中的伴生金)7.3%。2002年岩金礦床和砂金礦床開采量相當,從2003年起,岩金開采量超過砂金開采量,並不斷上升,砂金開采量則逐年大幅下降,到2008年,上述幾個比例數字分別改變為62.3%(岩金),30.7%(砂金)和7.0%(伴生金)。俄羅斯採金業業內有關人士認為,自2002年以後,砂金開采量的下降,特別是砂金開采企業數量銳減(主要開采砂金的年開采量低於500千克的企業減少30%)及開采量所佔的比例下降,是由以下因素造成的:俄聯邦政府對砂金礦開采支持不夠; 將地下資源的利用交由聯邦一級管理的行政改革沒有奏效; 聯邦各主體對各自境內採金企業活動的影響力下降; 聯邦國家地下資源管理機關或其區域管理機關的競賣活動(競拍地下資源勘探、開采和地質研究權),沒有考慮到現有採金企業的利益及其對區域預算的貢獻,加大了企業開支。有關人士進而主張,為了改善採金企業的工作條件,必須修改俄羅斯 《地下資源法》,廢除給現有採金企業授予地下資源地段進行勘探和開採的拍賣制度,將授予地下資源地段以進行地質研究,以及進行砂礦勘探和開採的許可權交還給聯邦主體一級。

表2-22 俄羅斯2002~2008年金的開采量和產量(千克)

資料來源:В.Н.Брайко и др.,2009。

表2-23 俄羅斯2006~2008年主要金礦公司的開采量(千克)(1)

續表

註:(1)此表數據不全。表中最大的金礦公司Полюс Золото公司2007年開采量缺失,現根據原作者2007年總結報告補上,2008年開采量據表中給出的增長比例推算列出。

資料來源:В.Н.Брайко и др.,2009。

(2)銀

俄羅斯現有103個礦床開采銀,年產量在1500噸左右,其中綜合性礦床占開采量的57%。銀的主采區是遠東聯邦區,佔全俄開采量的65%。西方國家的統計資料估計俄羅斯目前銀的年產量在400噸水平,能排在世界第十名位置上。在各聯邦主體中,馬加丹州因為開采杜卡特銀礦床和其他銀礦床而名列第一,占開采量的48%,哈巴羅夫斯克邊疆區占第二位,占開采量的12.3%,主要開采哈坎賈礦床; 泰梅爾自治共和國占第三位,那裡開采著名的諾里爾斯克礦床群的銅鎳硫化物綜合性礦石,順便回收銀。

(3)鉑族金屬

俄羅斯鉑族金屬年產量在2003~2006年期間保持在140多噸的水平,居世界第二位,其中鈀年產量在98噸左右,居世界首位。近幾年鉑族金屬產量下降,2007年為120.5噸。目前鉑年產量估計維持在18~20噸之間,鈀年產量在80~82噸之間。俄羅斯有資料說(Б.И.Беневольскийидр.,2008),2006年鉑族金屬產量為156噸,其中149噸產自原生礦床,7噸產自砂礦。原生礦床中生產的鉑族金屬的全部產量,來自諾里爾斯克礦床群(佔99.5%)和貝辰加礦床群的銅鎳硫化物綜合性礦石。諾里爾斯克鎳業公司是世界領先的鎳和鈀生產公司,是俄羅斯頭號鉑族金屬生產商,也是俄羅斯唯一的鈀生產商,其鈀產量佔世界產量的46%以上,鉑產量佔12%以上(О.Н.Симонов и др.,2009)。

(三)非金屬礦產工業

1.磷

俄羅斯的磷產量在世界上也名列前茅,2003~2006年期間年產磷礦石(磷酸鹽岩石)1100萬噸左右,摺合P2O5約400多萬噸,佔世界第四位。其中,磷灰石精礦(37%~39.6%P2 O5)412萬噸,磷塊岩(19%~30%P2O5)30萬噸。磷灰石礦石產自科拉半島希比內岩體霞石正長岩礦床,磷塊岩主要產自伏爾加-維亞特經濟區。近20年來,磷塊岩開采量和磷肥產量每況愈下,到2007年,所有磷塊岩礦床的工業開采量最終停止。這意味著俄羅斯雖有大量磷塊岩儲量,卻沒有磷肥了(М.И.Карпова и др.,2009)。

2.鉀鹽

俄羅斯是世界上僅次於加拿大的鉀鹽生產大國。進入新世紀以來,鉀鹽開采量不斷增加,2005年開采量為760萬噸K2O,鉀肥產量625萬噸,鉀肥產量比1990年增長62%,也超過歷史最好年份1985年(540萬噸K2O)。2006年鉀鹽開采量降為697萬噸K2O,鉀肥產量為572萬噸。2007年鉀鹽開采量為768萬噸,鉀肥產量猛增至1110萬噸。在採的唯一礦床是烏拉爾聯邦區的上卡姆礦床,由烏拉爾鉀鹽公司(Уралкалий)和 「鉀石鹽」 公司(Сильвинит)開采,目前其鉀鹽開采量大約各佔一半。

3.菱鎂礦

俄羅斯菱鎂礦產量近年來都穩定在100萬~120萬噸的水平,2006年為120萬噸,與朝鮮並列世界第三位。最大的氧化鎂生產商是菱鎂礦集團(Magnezil),開采車里雅賓斯克州的薩特卡菱鎂礦礦床。戈盧博耶礦床2006年8月投入開采。

4.螢石

進入21世紀以來,俄羅斯螢石精礦(55%~96.4% CaF2)產量近年來不斷增加,2005年達到24.6萬噸之後又急劇下降,2008年產量估計有20萬噸,居世界第五位。螢石主要采自東西伯利亞和遠東,有外貝加爾的阿巴蓋圖伊、烏蘇格利、恰克圖、卡蘭圭等礦床,濱海邊疆區的波格拉尼奇和沃斯涅先斯克礦床。

5.硼

俄羅斯硼礦石產量近幾年變化較大,2004年以前的幾年間硼礦石(多種硅灰硼石礦石的混合物,含B2O38.6%)年產100萬噸,2004年驟減為50萬噸,2005年和2006年為40萬噸,2008年估計也是40萬噸,佔世界第四位。

6.金剛石

俄羅斯是世界首屈一指的金剛石生產大國,天然初級金剛石(寶石級加工業級)產量近十幾年來在穩步增長,2000年達到頂峰的4500萬克拉(圖2-28),然後略有下降,2006年為3840萬克拉。合成金剛石產量近年保持在年產8000萬克拉的水平,僅次於美國(奚甡,2008i)。天然金剛石開采加工的基本格局未變,主產區仍舊是薩哈(雅庫特)共和國的雅庫特含金剛石區(表2 -24)。俄羅斯薩哈金剛石聯合公司(АЛРОСА)是俄羅斯最大的國家壟斷性金剛石生產企業,其金剛石產量約佔全俄產量的97%。該公司旗下擁有4個采選聯合企業:「成功」(經營 「閃光」、「成功」 岩筒)、「和平」(經營 「和平」、「國際」 岩筒)、艾哈爾(經營艾哈爾、「共青團」 岩筒)、紐爾賓采選聯合企業(經營紐爾賓和博圖奧巴岩筒)。阿爾漢格爾斯克州的羅蒙諾索夫礦床已於2006年6月全面投產。

表2-24 到2025年金剛石開采量、出口量和需求量預測(百萬美元)

資料來源:Ю.К.Голубев,2009。

D. 俄羅斯著名的煤炭產地是

俄羅斯著名的煤炭產地是庫茲巴斯
庫茲巴斯(Kuzbass)俄羅斯的煤炭生產基地。
在俄羅斯西西伯利亞東南部的克麥羅沃州境內的托木河流域。位於西西伯利亞東南部庫茲涅茨克山同薩萊爾嶺之間。煤田呈西北- 東南走向,長300千米,寬100千米,面積為2.67萬平方千米。煤炭的工業儲量居全國第一位,其中煉焦煤佔俄羅斯工業儲量的一半以上。煤層較厚,煤質優良。1800米深度內地質儲量達6430 億噸,煉焦煤探明儲量324.8億噸。

E. 滿州里和俄羅斯交界有什麼礦山

離滿洲里100公里的克拉斯諾卡緬斯克(紅石),有俄羅斯最大的鈾礦

F. 俄羅斯最大的油田叫什麼

俄羅斯最大的油田是秋明油田,最著名的煤礦是庫茲巴斯煤礦。——常識能源篇。

G. 俄羅斯最大的油田是________油田,最著名的煤礦是________煤礦。

秋明,庫茲巴斯

H. 俄羅斯礦產資源的總體特點是什麼儲量豐富

俄羅斯自然資源十分豐富,種類多,儲量大,自給程度高。森林覆蓋面積8.67億公頃,占國土面積50.7%,居世界第一位。木材蓄積量807億立方米。天然氣已探明蘊藏量為48萬億立方米,佔世界探明儲量的1/3,居世界第一位。石油探明儲量65億噸,佔世界探明儲量的12-13%。煤蘊藏量2000億噸,居世界第二位。鐵蘊藏量居世界第一位。鋁蘊藏量居世界第二位。水力資源4270立方千米/年,居世界第二位。鈾蘊藏量居世界第七位。黃金儲藏量居世界第四至第五位。
最大的煤礦:庫茲巴斯
最大的鐵礦:庫爾斯克
最大的油田:第二巴庫、秋明

I. 俄國斯特列利措夫鈾礦田

位於華力西期破火山窪地(大約140km2)之中,大小鈾礦床共19個。U總儲量約20×104t。各礦床的地質部位、圍岩性質,特別是礦體結構、形態彼此各異。1963年發現第一個礦床。30年中鑽探總進尺500萬m,20口豎井(深400~700m)施工地下坑道總長度346km。最深的一個鑽孔打到2668m深。在此礦田進行了長期高水平的科學研究,發表了大量科研論文及專著。

在本書中主要材料取自Ищукова等人的專著(1996年完成),中文譯文《斯特列措夫礦田鈾礦床》(譯者:劉平,張鐵嶺),2009年內部印刷(正文共295頁)。這是一本非常有價值的鈾礦巨著。該礦是全球最大的一個火山岩型熱液鈾礦田。資料相當豐富、全面、詳細。探礦工程量投入巨大,礦床立體信息之多為其他國家鈾礦所不見,其科學研究水平遠在歐美各國之上。

面對這樣一部著作除了從中了解、學習到很多新知之外,還打算根據我們中國鈾礦研究的經驗進行一些增添,現提出以下4個新發現供學界討論。

1.鉀交代第一期成礦和鈉交代第二期成礦

整體看,斯特列利措夫巨型鈾礦田在成礦地球化學上可以概括為鹼(K、Na)交代作用成因。該地基底元古宇已經有過多次混合岩化、花崗岩化。到中生代鈾成礦時基本上是兩大成礦期:前期是K交代,後期是Na交代。首先是大面積石英-微斜長石化的鉀交代(年齡178Ma,形成溫度330~400℃),沿破碎帶向下可到2700m尚未尖滅。形成超大型礦床一定要靠超大型鹼交代體的發育,後者是大前提。礦源提供是否充足,關鍵在於礦床下面(本人稱之為礦根相)鹼交代岩發育的規模和強度。在此石英-微斜長石化之後是強烈絹英岩化第一次鈾成礦,成礦礦物是晶質鈾礦。絹雲母交代斜長石析出Ca2+形成螢石。鉀交代大量排出Na+(Na2O只剩下0.1%~0.2%),形成鈉雲母。此區之後又有第二次相對低溫鈉長石化和成礦,越深越強,寬度150m,造礦礦物主要是瀝青鈾礦,其中有的含ZrO2高達5.7%以上。該作者未曾認識到只要瀝青鈾礦含Zr,即可證明這原來是早期絹英岩化成礦的晶質鈾礦,經過低溫鈉長石化變成了瀝青鈾礦。前已述及,根據中國經驗,在鈉交代中經常會出現U-Zr,U-Ti,U-P,U-REE各種組合;或者反言之,只要礦石出現U-Zr,U-Ti,U-P組合,就肯定是鹼交代無疑。

成礦的礦物現在看都是瀝青鈾礦。它們原來都是晶質鈾礦,後來由於多期熱液蝕變疊加改造,發生了晶質鈾礦的瀝青鈾礦化。И.В.МеАьников研究(譯文136頁)表明,主成礦期第一代瀝青鈾礦含氧系數為2.1;第二代瀝青鈾礦含氧系數2.1~2.16,晶胞參數為5.41~5.44Å,反射率14.5~15.8。據本人看,這都是晶質鈾礦的特徵數值。之所以總是有瀝青鈾礦存在的描述,實際上是早期晶質鈾礦後期轉成的瀝青鈾礦化(鏡下顯示膠體皮殼構造)。的確,在該專著中也提到在第二代球狀瀝青鈾礦中存在五角十二面體和立方體的前期晶形晶質鈾礦殘留。晶質鈾礦是第一期高溫絹英岩化鉀交代蝕變的典型成礦礦物,第二期是鈉交代低溫瀝青鈾礦化疊加。

眾所周知,在全球各地只是長石化不會成礦。因為:①是超臨界態(>374℃),當時還不存在液態水。長石全是無水礦物,是幔汁造成的無水干交代,當時還沒有熱液,故不成礦;②然而此期鹼交代對後期熱液成礦又必不可少。首先是它提供礦源(對於熱液鈾礦,則是鈾源);③幔汁只有降溫、減壓相變為熱液後才出現熱液作用。換言之,鹼交代作用的第一階段長石化是熱液作用的先行者、帶路者。可以用下列公式示之:幔汁→干長石化→熱液成礦。

在鉀長石化之後是絹英岩化(這是熱液作用的開始。不僅對於鈾礦,對於其他金屬礦床也同此理,絹雲母、綠泥石都已經是含水礦物)。絹英岩化的突出特點是易形成富鈾礦(U>0.3%,再高可達U=n0%)。換言之,凡是出現富礦體、富礦床幾乎都和絹英岩化有成因聯系。不僅在中國,現在看,全球熱液富鈾礦基本上都屬於絹英岩化類型,這是我們這次對國際鈾礦大量文獻調研後的第三個重大發現,前兩個是:①鹼交代作用成礦;②基性岩牆貫入為幔汁上涌帶路(詳見本書第三章)。

長石化中的鈉長石化之後是綠泥石化、碳酸鹽化。鈉長石化相對鉀長石化是低溫熱液鈾礦化,突出特點是礦石不富,一般U≈0.1%上下。不富的原因是鈉交代一般是Na+交代礦物中的K+,只是陽離子簡單的帶入和帶出,不要求破壞被交代的整體礦物晶格,故在萃取鈾源能力上遠遜於鉀交代。後者總是破壞整個礦物晶格和整個被交代原岩,萃取鈾的能力大大強於鈉交代,故鉀交代易形成富鈾礦。凡是鉀交代岩石的大量鏡下觀察均可見密集裂隙、碎裂、碎斑結構,原岩結構全被破壞;而鈉交代則是鉀長石的簡單假像交代,原岩結構基本保存。

2.成礦的鈾源何在?

全球的鈾礦(不論是熱液型還是沉積型、變質岩型)盡管礦床研究已相當深入,但仍有一個重大問題(鈾源何在?)至今沒有明確答案,在俄國也是如此。中國經驗早在20世紀70年代對這一謎底即已破解。問題很簡單,鈾源就在鹼交代體處。鹼交代可以把被交代的含鈾岩石中的鈾萃取浸出提供鈾源到上部成礦。鹼交代岩是礦質虧損岩,礦源岩。在學界簡單認為岩體、地層中鈾含量本底高就算鈾源的認識是錯誤的。實際上只有被交代鈾含量變低的那個部分才是真實的鈾源所在。

令人高興的是我們已經找到有關論文(尼科爾斯基,2003)有說服力地證實了安泰礦床的鈉交代提供鈾源向上輸鈾成礦,見圖1-10。

此圖很好地表明原基底花崗岩一經鈉長石化鈉交代後鈾大量虧損。特別值得提出,打的是少有的深鑽(地下2663m),而且系統取樣,所得信息極為寶貴。這在世界鈾礦成礦研究上屬於首創。此圖中的鈾虧損帶正是強鈉長石化區(見圖1-10中的石英-鈉長石化陰影區)。此區基底花崗岩體中原U含量本底平均為17×10-6,鈉交代後還剩下只有n×10-6,大量鈾向上提供成礦鈾源(見譯文246頁)。另外,此鈉長石化區還強烈紅化(赤鐵礦微粒充填細小空洞滲染)。此等強鈉化Na2O可高達8%~10%。鈉交代越強越紅,廣泛見於我國各鈉交代鈾礦。另外在加拿大及Beaverlodge鈾區等也有紅化發育。

為了和圖1-10對照,我們又找到另外一篇論文中安泰礦床剖面上鈉長石化交代體分布圖(圖1-11)。

在此須加指出,圖1-10和圖1-11是兩位不同作者不同時間發表的論文。圖1-10隻反映岩石鈾的虧損,並沒有指明向上提供鈾源是由於鹼交代作用。是我們把此二圖作對比,來論證鈾的虧損是鹼交代所為,而且礦源就在礦體深部鹼交代了的花崗岩基底。這一研究結果表明一個重要發現不能只寄希望於某單一論文及其作者,要善於在文獻海洋里找到關鍵信息,二者一結合,新規律立即出現於眼前。這是搞科學發現的要害所在。

圖1-10 安泰鈾礦床剖面

圖1-11 鈉長石化交代在安泰礦床剖面上的分布圖

圖1-12中心為鈾礦脈兩側花崗岩強烈紅化(鈉交代)。過去261隊總工蔣興泉曾給我看過他當時參觀該礦床坑道中拍的很多礦體照片,紅化和上圖完全類似。此照片中黑色者是富U礦脈(綠泥石化強烈,白色為碳酸鹽化)。1973年我們在甘肅芨嶺鈉交代鈾礦坑道中就看到此類紅化。

圖1-12 斯特列利措夫礦坑剖面照片

我們認為,光是找出上述二圖作對比還不夠,還需要知道鈉交代的化學分析結果。長時間沒有找到。幸好2003年法國同行發表了該礦床詳細的分析結果,見表1-10。

從表1-10可以看出以下重要問題:

1)所取樣品全是深孔岩心而且是新鮮原岩(孔深在1068~2669m)。數據寶貴,而且很說明問題;

2)大多數樣品都是Na2O>K2O,證明是鈉交代,但不強(Na2O~4%);

3)其中的岩石鈾含量普遍變低,U=(3.4~7.7)×10-6,只有一個樣是9.5×10-6。這一結果我們認為很重要,反映此深部花崗岩體在Na化中強烈的鈾U虧損、帶出,向上提供礦源。這和圖1-10中的分析曲線U值虧損降低是一致的。必須指出,我們在研究中國熱液鈾礦中於20世紀70年代就發現鹼交代長石化萃取原岩鈾提供礦源。過了幾十年才在俄羅斯的鈾礦床得到印證。上述法國同行論文中還列出火山盆地中流紋岩石英斑晶中熔體玻璃中U=(15~23)×10-6(46個樣平均是(19±4)×10-6)而被Na化的流紋岩中U含量也發生虧損,只剩下(8±2)×10-6

表1-10 深孔岩心化學分析結果(wB/%)

在此礦床深部還發現了花崗閃長岩,也受到Na化(我國芨嶺鈾礦同樣也在閃長岩體中成礦)。此閃長岩很可能是幔源暗色岩牆變種。這一條過去不被注意。此閃長岩有可能是幔汁上涌的帶路者(待考)。

3.鹼交代幔汁活動和玄武岩事件

此區的火山岩窪地鈾礦研究程度相當之高,解剖的各個礦床成礦條件也相當詳細和全面。根據中國這方面研究結果看,可能還有以下兩方面的規律尚須給予補充:

1)斯特列利措夫巨型鈾礦田為何礦床如此之多和礦量如此之大?本人認為這和火盆中玄武岩特別發育有密切成因聯系。此火盆火山岩蓋層中共有三大層玄武岩被和兩個粗面英安岩被互層。此中包含兩大有利因素:①玄武岩漿貫入多次引路成礦的幔汁到此。玄武岩多層反映當時幔汁活動相當強烈,才可能使140km2的整個火盆蓋層極其強烈的熱液蝕變和成礦(共生成19個大中小礦床)。②所謂的粗面英安岩實為被鉀化了的玄武岩。

2)玄武岩在熱液鈾礦形成中又是特別有利的賦礦圍岩。仔細考察可以發現,此區各礦床凡是主體產於火山岩蓋層中的礦床、礦體大多數都定位於玄武岩層及其變種粗面安山岩層之中(圖1-13)。值得提出,據本人分析認為此種粗面安山岩實際上原岩仍然是玄武岩,而後經歷了強烈硅鉀交代,其K2O%,Na2O,SiO2含量分別為:5.28%~5.44%;2.38%~4.31%;65.14%~69.96%。鉀微斜長石化帶路,然後發生絹英岩化(原文中有時稱之為雲英岩化)。根據中國經驗,絹英岩化(該地稱黃鐵細晶岩化,見譯本95頁)是鈾礦形成富礦的典型熱液活動。在95頁中還明確指出,在安泰礦床1500m以下的所謂「水雲母」實為絹雲母和白雲母。玄武岩事件在此區熱液鈾礦形成中引領深部幔汁上涌成為強烈熱液成礦的大前提。通過強烈的硅鉀交代使玄武岩蝕變為粗面安山岩,成為最有利於富集成礦圍岩(而且多是高品位富礦,U>0.7%±),見譯文中第117頁。

在此礦田的西部產出三個很靠近的礦床(額爾古納-噴口-五年,三者可視為一個大礦床(圖1-14),礦床受北西向深斷裂控制,產於「正長斑岩」體頂部的爆破角礫岩化的霏細岩中。此「正長斑岩」據本人認識,實為和玄武岩共生的幔源雙峰岩系較酸性的脈狀斑岩貫入。此正長斑岩是富鉀幔汁在深部交代玄武岩後的岩漿產物。單一岩漿根本不具備爆破能力,只有幔汁具有極其強力的爆破功能。此礦田中火山岩蓋層中十幾個礦床中的礦體如此復雜形態反映的主要是爆破構造而不是單一構造應力破碎。

圖1-13 斯特列利措夫與安泰礦床111勘探線地質剖面圖

圖1-14 額爾古納、噴口、五年礦床52勘探線的地質剖面圖

4.礦區外圍地幔包體研究

在此礦區北的斯坦諾維克(Становик)中新生代玄武岩許多地幔橄欖岩捕虜體研究文獻中我們找到了形成斯特列利措夫大礦田強烈鹼交代可能的幔汁深部來源。此地幔岩中發育鉀交代的金雲母化和鈉交代的角閃石化。在其中漿胞的熔體玻璃中Na2O7.5%,K2O=3.3%(8個分析);另外一類捕虜體的玻璃的化學成分見表1-11(Семенова等,1984)。此區7個樣品的玻璃中Na、K含量相當之高:Na2O=4.7%~9.8%;K2O=1.2%~8.2%。在斯特列利措夫礦區之西的蒙古國東南Dariganga玄武岩中地幔捕虜體漿胞熔體玻璃中9個樣品27個分析,Na2O=7%~10.6%;K2O=0.5%~4.7%(Ionov等,1994)。

表1-11 斯坦諾維克地幔捕虜岩(尖晶石二輝橄欖岩)中漿胞中玻璃成分(wB/%

順便提及,在中國早在20世紀90年代我們發現在浙江大茶園一帶火山岩型鈾礦帶有玄武岩溢出,其中的地幔岩捕虜體漿胞熔體玻璃(幔汁的化石記錄)特別富K,K2O高達9.18%~15.88%(三個樣品,16個分析)。漿胞的鏡下狀態見照片1一1。我們的工作證明漿胞形成於幔汁交代,其中的熔體玻璃正是富K、Na鹼型幔汁的固化體。

到此為止,我們首先是學習俄國同行對斯特利措夫大礦田高水平研究成果。然而並不滿足於此,應當盡可能給予修正和增添。鑒於我國礦床和岩石學界一味模仿、復制國際文獻並未提升我國學術地位,反而越發令人失望。希望盲從科研路線徹底加以改造。否則,虛功連篇,浪費青春和國家經費,對科學發展極為有害。

J. 在俄羅斯中,著名的礦產地有___的鐵,秋明油田,___油田,___的煤礦

在俄羅斯中,著名的礦產地有_庫爾斯克_的鐵,秋明油田,_羅馬什金_油田,_庫茲巴斯_的煤礦

閱讀全文

與俄羅斯最著名的鈾礦是什麼煤礦相關的資料

熱點內容
金華義烏國際商貿城雨傘在哪個區 瀏覽:734
俄羅斯如何打通飛地立陶宛 瀏覽:1110
韓國如何應對流感 瀏覽:894
在德國愛他美白金版賣多少錢 瀏覽:935
澳大利亞養羊業為什麼發達 瀏覽:1359
如何進入法國高等學府 瀏覽:1448
巴西龜喂火腿吃什麼 瀏覽:1375
巴西土地面積多少萬平方千米 瀏覽:1237
巴西龜中耳炎初期要用什麼葯 瀏覽:1204
國際為什麼鋅片如此短缺 瀏覽:1605
巴西是用什麼規格的電源 瀏覽:1427
在中國賣的法國名牌有什麼 瀏覽:1334
在菲律賓投資可用什麼樣的居留條件 瀏覽:1237
德國被分裂為哪些國家 瀏覽:851
澳大利亞跟團簽證要什麼材料 瀏覽:1179
德國大鵝節多少錢 瀏覽:848
去菲律賓過關時會盤問什麼 瀏覽:1172
澳大利亞女王為什麼是元首 瀏覽:999
有什麼免費的韓國小說軟體 瀏覽:733
申請德國學校如何找中介 瀏覽:637