07.11.2017
31.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция
 19.06.2015

На территории Забайкалья широко распространены мезозойские вулканогенные и вулканогенно-осадочные формации, слагающие рифтогенные вулкано-тектонические структуры (рис. 1.11). Среди них преимущественно развиты трахибазальтовые и трахибазальт-трахириолитовые субщелочные калий-натровые вулканические серии с повышенным количеством трахитовой и комендитовой составляющих.

Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

Общая площадь распространения юрско-раннемеловых вулканитов только на территории Юго-Западного Забайкалья составляет более 6000 км2. Здесь сосредоточены наиболее крупные вулканические поля: Малохамардабанское - 2500 км2, Маргинтуйское - 1000 км2, Тугнуйское - 700 км2, Хилокское - 1500 км2, Верхнеудинское - 2000 км2 и др. В пределах этих вулканических полей в настоящее время известен ряд месторождений и проявлений цеолитовой минерализации различного генетического типа. Наряду с ранее известным Холинским месторождением цеолитовых туфов (Верхнеудинское вулканическое поле) установлены подобные проявления цеолитизированных пород в Тугнуйской впадине (Новоспасское и др.), а также Myxop-Tалипское и Шивыртуйское месторождения.
В формировании этих месторождений и проявлений значительную роль играли преимущественно кислые дифференциаты трахиба-зальтовой магмы, приведшие к образованию не только месторождений цеолитовых туфов, но и вулканических стекол (перлитов) на заключительной стадии развития вулкано-тектонических структур.
Активный мезозойский вулканизм в регионе способствовал усилению гидротермальной деятельности, приведшей к цеолитизации различных вулканогенных пород (рис. 1.11). С излиянием крупных базальтовых полей нижне-среднеюрского возраста связаны значительные скопления цеолитов миндалекаменного генезиса. По вулканитам кислого состава средне-верхнеюрского возраста развиты гидротермально-метасоматические цеолиты, а проявления и месторождения вулканогенно-лимнического типа приурочены к вулканогенноосадочным толщам верхней юры - раннего мела.
В пределах выделенной Монголо-Забайкальской цеолитоносной провинции размещение цеолитовои минерализации различных генетических типов носит поясовой характер (табл. 1.20). Месторождения и проявления миндалекаменного генезиса располагаются в западном блоке провинции, гидротермально-метасоматического — в северо-восточном, а на юге и юго-востоке преобладают проявления и месторождения вулканогенно-лимнического происхождения.
Интенсивность цеолитовой минерализации вулканических полей и вулкано-тектонических структур определяется составом пород и гидротермальной активностью вулканов, а размещение цеолитов в пределах месторождений и проявлений — структурно-текстурными особенностями пород.
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

Содержание кремнезема в породах определяет минеральный вид образующихся цеолитов. Цеолитовая минерализация низкокремнистых базальтоидов представлена полиминеральной ассоциацией относительно низко кремнистых цеолитов: натролитом, томсонитом, мезолитом, шабазитом и др., в то время как с высококремнистыми кислыми туфами и туфогенными отложениями ассоциируют высококремнистые морденит и клиноптилолит.
Отчетливая приуроченность вулканогенных пород Забайкалья, являющихся цеолитоносными, к вулкано-тектоническим структурам определенного возраста позволяет наметить направление поисковооценочных работ на цеолитовое сырье. Поиски цеолитов миндалекаменного и гидротермально-метасоматического типов наиболее перспективны в структурах Джида-Витимской, Верхне-Хилокской и Чикой-Ингодинской рифтогенных депрессионных зон Западного и Центрального Забайкалья. Вулканогенно-лимнический тип минерализации наиболее характерен для Приаргунской системы позднемезозойских впадин Восточного Забайкалья.
В Бурятии и Забайкальском крае выявлен целый ряд месторождений и проявлений клиноптилолитовых, морденит-клиноптилолитовых, морденитовых и шабазитовых пород среднеюрского — раннемелового возраста как вулканогенно-осадочного (Шивыртуйское) так и вулканогенного (Холинское, Бадинское, Талан-Гозагорское, Myxop-Tалинскоё) типов (рис. 1.12). В регионе сосредоточены значительные ресурсы цеолитового сырья (1,5 млрд. т).
Характеристика цеолитсодержащих месторождений Западного Забайкалья приведена по работам Э.А. Абыковой с соавт., А.Д. Коробова, Ульзутуева, И.В. Гордиенко с соавт., С.И. Толстопятова, В.И. Приходько, В.А. Лбова с соавт.
Месторождение Myxop-Tалинское находится в Заиграевском районе Республики Бурятия, в выгодных географических условиях — в экономически освоенном районе, на удалении 13 км от Транссибирской железнодорожной магистрали, с которой связано улучшенной дорогой. Месторождение комплексное, первоначально оценивалось как перлитовое. Определены масштабы распространения цеолитизированных пород, положение их в разрезе вулканогенно-осадочной толщи, изучено качество минерального сырья.
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

В целом структура месторождения представляет собой крупную пологую синклиналь, выполненную разнообразным комплексом пород. В основании разреза залегает пачка туфоконгломератов. Выше она перекрыта невыдержанной пачкой тридимитовых трахитов и их туфов. Средняя часть разреза сложена выдержанным горизонтом псаммито-псефитовых и агломератовых туфов. На агломератовых туфах залегает продуктивная пачка перлитов, которая, в свою очередь, перекрывается риолитами и их туфами. Перлиты и риолиты сохранились на возвышенных формах рельефа. Завершает разрез структуры мощная пачка базальтов, которые сохранились только за пределами продуктивной площади месторождения.
Цеолитизация имеет наложенный гидротермально-метасоматический генезис. В той или иной степени цеолитизированы все породы, слагающие разрез Myxop-Талинской структуры. Наиболее интенсивно цеолиты замещают вулканическое стекло. Продуктивная толща приурочена к средней части разреза - суммарному горизонту витрокластических псаммито-псефитовых и агломератовых туфов. Содержание цеолитов в отдельных слоях витрокластических туфов достигает 60-65 %, в среднем же равно 40 %. Прочие породы месторождения цеолитизированы незначительно.
Продуктивная толща распространена на всей площади месторождения (около 8 км2). Горизонт относительно выдержанный, мощность его изменяется от 20 до 140 м. На значительной части площади цеолитизированные туфы выходят на дневную поверхность, где перекрыты маломощным чехлом рыхлых отложений. Общие запасы руды оцениваются в 170 млн. т. Содержание цеолитов в разрезе продуктивной толщи довольно выдержанное. Наиболее богатые руды чаще приурочены к средней части горизонта агломератовых туфов. В нижележащих псаммито-псефитовых туфах содержание цеолитов снижается. Изменения содержаний в разрезе постепенные. Основной минерал цеолитов в породах месторождения — морденит. Эпизодически встречаются примеси клиноптилолита, содержание которого не превышает первых процентов. Наряду с цеолитами породообразующими минералами цеолитизированных туфов являются калиевый полевой шпат, кристобалит, гидрослюды, кварц и монтмориллонит. Последний обладает определенными ионообменными и адсорбционными свойствами. Среднее содержание морденита равно 40 %, в наиболее богатых интервалах - 55-65 %. По содержанию SiO2 (68 %) и по величине отношения Si/Al=4,3-4,6 цеолиты месторождения относятся к высококремнистым (табл. 1.21). Мордениты Myxop-Tалы отличаются повышенной концентрацией K2O, что может быть связано с генетическими или региональными геохимическими особенностями. По суммарной емкости поглощения, равной 0,8-1,37 мг-экв/г, они находятся на уровне и выше руд лучших месторождений.
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

Обменная емкость по катионам составляет (мг-экв/г): K+ - 2,63; Na+ - 1,75; Ca+2 - 0,98; Pb+2 - 0,75-0,76; по NH4+ - 0,70-1,64. Содержание токсичных элементов составляет (%): фтор - <0,04, свинец — <0,003, мышьяк - <0,002, ртуть - <0,0001, кадмий - <0,0001.
Гавриловское месторождение расположено в Еравнинском районе Республики Бурятия, северо-восточнее с. Можайка (бассейн р. Эгита, верховье р. Гавриловка). Месторождение отнесено к вулканогенному гидротермально-метасоматическому типу и представляет собой пластообразную залежь витрокластических туфов, пространственно и генетически связанную с вулканогенными породами верхне-удинской подсвиты юры, слагающими юго-восточную часть Еравнинской мульды.
Продуктивный горизонт залегает на гранитоидах бичурского комплекса и перекрывается делювиально-пролювиальными отложениями - щебнем, глыбами туфов с суглинистым заполнителем и относительно высокими содержаниями цеолитов (26-60,5 %), что необходимо учесть при возможной отработке месторождения. Размеры цеолитоносных пород 150-500x1050 м, мощность 25-56,7 м, средняя - 35,6 м. Цеолитсодержащими породами являются псаммито-псефитовые витрокластические туфы, их компонентами — цеолиты, монтмориллонит, вулканическое стекло, гидрослюды, гидрооксиды железа, хлорит, биотит, кальцит, редко халцедоновидный кварц.
Цеолиты представлены клиноптилолитом, содержание которого составляет 9-78 %, среднее - 34,0 %. По минеральному и химическому составу туфы Гавриловского месторождения близки к туфам месторождений Холинское, Хонгуруу, Пегасское.
Степень изученности месторождения в настоящее время низкая, но при детализации возможно выделение более богатых руд, которые могут быть использованы в сельском хозяйстве в качестве мелиоранта-пролонгатора действия минеральных удобрений. По содержанию токсичных элементов (F, Pb, As, Hg, Cd) цеолиты Гавриловского месторождения соответствуют требованиям ТУ. Запасы месторождения по предварительно оцененным параметрам: площадью блока в плане 318650 м2, средней мощности полезной толщи по блоку 35,8 м и объемной массе туфа 1,9 т/м — составляют 21418 тыс. т.
Холинское месторождение расположено на юго-восточном склоне Холинского хребта, в 45 км к северо-западу от ж/д станции Могзон Забайкальского края. Оно приурочено к юрской палеовулканической постройке, сложенной породами удинской свиты (J2_3ud): крупнообломочными туфами и конгломератами (нижняя часть разреза мощностью 130-300 м), туфами смешанного и кислого состава, цеолитизированными туфами трахириодацитового состава (средняя часть разреза мощностью 200-230 м), фельзитами, перлитами, лавобрекчиями, риолитами, туфами, базальтами и андезитами (верхняя часть разреза мощностью свыше 250 м). Отмечаются субвулканические дайки долеритов северо-восточного и северо-западного простираний протяженностью до 600 м и мощностью до 15 м. Участок месторождения делится серией разломов на тектонические блоки, смещенные друг относительно друга на 50-350 м и ступенчато погружающиеся к центру вулкано-тектонической структуры. Цеолитизированные породы средней части разреза удинской свиты образуют продуктивную толщу месторождения, основной объем которой составляют наиболее измененные разновидности кислых туфов.
Среди них по составу обломков выделяются витролитопластические, витрокластические и кристалловитрокластические образования трахириодацитового состава, а по величине этих обломков - пелитовой (до 0,01 мм), алевритовой (0,01-0,1 мм), псаммитовой (0,1-1 мм) и псефитовой (1-10 мм) размерностей (рис. 1.13).
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

Преобладающие псаммитовые туфы составляют около 50 %, а алевритовые - около 30 % продуктивной толщи; в их обломочной части - стекловатые кислые породы с перлитовой, флюидальной и другими структурами, раскристаллизованный перлит сферолитовой, гребенчатой и других структур, альбит, адуляр, санидин, редко кварц и биотит; цементирующая масса преимущественно представлена пелито-алевритовой пирокластикой. Кислое стекло в обломках замещается цеолитами, реже монтмориллонитом и селадонитом.
Химический состав цеолитизированных пород продуктивной толщи близок и в среднем составляет (мас. %): SiO2 - 63,47; TiO2 -0,16; Al2O3 - 12,69; Fe2O3 - 1,27; FeO - 0,29; MnO - 0,34; MgO - 0,53; CaO - 0,92; Na2O - 2,58; K2O - 2,85; H2O - 9,29; H2O+ - 5,55; Σ = 99,94.
В цеолитизированных вулканокластических породах месторождения наиболее распространен клиноптилолит, более редки гейландит и морденит; из нецеолитовых минералов обычен монтмориллонит, а также селадонит, кварц, кристобалит, опал и адуляр. Клиноптилолит образует три разновидности, локализуясь в основной массе (скрытокристаллические агрегаты), в пустотах выщелачивания (хорошо ограненные кристаллы, образующие друзы на стенках пустот и каверн), в микропрожилках (тонкоигольчатые агрегаты). На месторождении отчетливо проявлена центробежная латеральная зональность, выраженная в смене минеральных ассоциаций от вулканического центра на восток: (клиноптилолит) — (клиноптилолит+селадонит) - (клиноптилолит+селадонит+монтмориллонит) — (клиноптилолит+монтмориллонит) - (монтмориллонит), связанная с понижением температуры преобразующих растворов постоянного состава. Цеолиты Холинского месторождения являются гидротермально-метасоматическими, образовавшимися из ювенильных гидротермальных растворов, связанных с вулканической деятельностью; все компоненты, входящие в состав цеолитов, заимствовались из вулканического стекла при его гидратации: стекло+вода → гидратированное стекло → раствор+цеолиты.
По минеральному составу цеолитизированные туфы (содержание цеолитов более 50 %) подразделяются на клиноптилолитовые, монтмориллонит-клиноптилолитовые, селадонит-клиноптилолитовые, кристобалит-адуляр-клиноптилолитовые и кристобалит-адуляр-морденитовые. Среднее содержание цеолитов (клиноптилолита) в таких туфах составляет около 60 %, а максимальное - 80-90 %.
В составе продуктивной толщи оконтуриваются четыре пологие пластовые залежи (горизонта), самая крупная из которых площадью 3,6x2,1 км имеет мощность 120 м и отрабатывается карьером. Выделяемые в ней участки с повышенным (до 70-80 %) содержанием цеолитов позволяют селективно отрабатывать богатые руды. Разведанные запасы цеолитовых руд на месторождении составляют 400 млн. т, а прогнозные ресурсы - 600 млн. т; в контурах эксплуатационного карьера запасы составляют 60 млн. т.
Шивыртуйское месторождение расположено в пределах Забайкальского края, в 15 км севернее станции Даурия. Оно приурочено к толще цеолитизированных пепловых туфов раннемелового возраста мощностью 500 м. Выявлено 5 прослоев высококачественных цеолитов мощностью от 1 до 25 м с содержанием клиноптилолита от 54 до 80 %. Большая часть разреза представлена переслаивающимися туф-фитами, туфоалевролитами, аргилитами с содержанием цеолитов от 15 до 45 % (рис. 1.14).
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

Основным типом руд является клиноптилолит-монтмориллонитовый. Содержание монтмориллонита достигает 30-40 %, что снижает механическую прочность руды, но увеличивает вторичную пористость. В туфах, туффитах в количестве до 15 % развиты кварц, кальцит, кристобалит, слюда; присутствуют полевой шпат, хлорит, гипс, органическое вещество, карбонаты, сульфиды. Соотношение второстепенных минералов изменчиво. Запасы и прогнозные ресурсы по месторождению составляют 600 млн. т и 14,5 млрд. т соответственно (табл. 1.22).
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

Важнейшая особенность Шивыртуйского месторождения - принадлежность практически всей массы пород к полезному ископаемому. При этом основным полезным ископаемым являются туфы и туффиты, попутным — вмещающие породы; все они в различной степени цеолиторесурсны, до глубины 100 м оцениваются по основному полезному ископаемому в 2, по попутному - в 12,1 млрд. т, до глубины 150 м - соответственно в 2,4 и 17,7 млрд. т.
По пластам средняя концентрация цеолита колеблется от 16 до 54 %, среднее содержание монтмориллонита по пластам составляет от 17 до 60 %. Основное и попутное полезные ископаемые по минеральному составу существенно отличаются между собой лишь по количеству цеолита и монтмориллонита - основных полезных компонентов. В туфах и туффитах в количестве до 15 % развиты кварц, кальцит, кристобалит, слюда, присутствуют полевой шпат, хлорит, гипс, органическое вещество, карбонаты, сульфиды; соотношение второстепенных минералов изменчиво.
Для туфогенных пород характерны кристалло-литокластическая, пепловая структура, в породах с преобладанием осадочного компонента — псаммито-алевритовая, перлито-алевритовая, микрозернистая. Кластический материал представлен кристалло-, лито- и витрокластами, растительным детритом, раковинами остракод, органикой. Степень цеолитизации определяется количеством витрокластов. Наибольшее количество цеолита (до 95 %) присутствует в алевропелитовых пепловых туфах, туффитах (шивыртуин), уменьшаясь в песчанистых туфах и туффитах, туфопесчаниках, туфоалевролитах до 40, а в туфоаргиллитах, мергелях — до 15—20 %. Цеолитизация прошла без существенного изменения текстур и структур исходных пород. Совместно с цеолитом накапливается монтмориллонит, количество которого достигает 90 %.
Цеолиты представлены единственным минеральным видом -клиноптилолитом. Шивыртуйские туфы характеризуются сложной раковистой поверхностью сколов и хорошо развитой вторичной пористостью. Повсеместно цеолитовые агрегаты окантовываются глинистыми минералами группы монтмориллонита. Совместно с последними клиноптилолит присутствует в переотложенной форме, заполняя трещины и пустоты в осадочных породах. В микроучастках развиты сложные щетки кристаллов и сростки различных ориентаций. Кристаллы клиноптилолита уплощены по оси, имеют чистую поверхность и обычно представлены комбинацией хорошо развитых граней. Клиноптилолит в виде тонкочешуйчатых, пластинчатых агрегатов величиной не более 0,001, реже до 0,004-0,006 и редко до 0,025-0,040 мм (в пустотах) развивается по вулканическому стеклу, а также по кремнистому веществу и монтмориллониту.
По количественному содержанию цеолита на Шивыртуйском месторождении выявлено три сорта руды:
- существенно цеолитовые балансовые руды, содержание цеолита в котором превышает 50 % (шивыртуин);
- смешанные монтмориллонит-цеолитовые балансовые руды, содержание обоих компонентов в которых ниже 50 %, но сумма содержания минералов превышает 50 %;
- существенно-монтмориллонитовые балансовые руды, содержание монтмориллонита в которых составляет свыше 50 %.
Минеральный состав цеолитсодержащих туфов Шивыртуйского месторождения (%) следующий: клиноптилолит — 4-85; монтмориллонит (смектит и смешаннослойный агрегат гидросерицит — монтмориллонит) - 4-91; кальцит - 0-23; примеси - опал, кристобалит, каолинит, гидросерицит, биотит, турмалин, фосфаты, пирит, кристалло-лито- и витрокласты, растительный детрит, раковины остракод. Клиноптилолит изотропный Np0≈1,483, Ng≈1,486. Минеральный состав вмещающих алевро-аргелитов соответствует полиминеральным глинам, с содержанием клиноптилолита 4-29 %, монтмориллонита 4-46.
Текстура руд массивная, слоистая, структура - кристаллолитокластическая, пепловая. Руды характеризуются обилием микрожеод.
Бадинское месторождение расположено в 7 км северо-восточнее железнодорожной станции Бада, на водоразделе падей Бугутуй -Олон-Шибирь. Площадь развития потенциально цеолитизированных пород оценивается в 9 км2. Генетически цеолитовая минерализация связана с низкотемпературной гидротермальной проработкой пепловых литовитрокластических туфов кислого состава и вулканических стекол. Цеолиты представлены клиноптилолитом (18-85 %), морденитом (46-87 %). В качестве примесей присутствуют монтмориллонит, кварц, гематит и др. Предварительно оцененные запасы полезного ископаемого составляют 95 млн. т.
Талан-Гозагорское месторождение расположено в 8-10 км южнее г. Краснокаменска в пределах Тулукуевского прогиба, осложняющего юго-западную часть Аргунского локально-купольного поднятия. Прогнозная оценка ресурсов цеолитсодержащих пород, расположенных на площади 3-4 км2, составляет 100-150 млн. т.
Цеолитизация проявлена только в миндалекаменных андезибазальтах, основная масса которых представляет обогащенное гематитом слабораскристаллизованное стекло. Из цеолитовых минералов наибольшее распространение получил шабазит, содержание которого изменяется от 8 до 29 %. Кроме шабазита на месторождении в небольших количествах имеются морденит и анальцим. Вмещающими примесями являются плагиоклаз, гематит, кальцит, кристобалит, кварц, монтмориллонит. Химический и элементный состав цеолитсодержащих пород исследуемых месторождений приведен в таблицах 1.23 и 1.24.
По содержанию SiO2 и отношению SiO2: Al2O3 (SiО2/SiО2 : Al2O3) исследуемые породы подразделяются на высококремнистые (Шивыртуйское (63 %/4,61), Холинское (~66 %/5,4), Бадинское (~69 %/6,5) месторождения) и низко кремнистые (Талан-Гозагорское (53 %/3,2) месторождение). Отмечаются вариации в составе катионного обмена комплекса. При общем преобладании щелочных катионов выделяются породы с характерными K+-Na+, К+-Na+-Ca2+, К+-Ca2+, Na+-Ca2+-формами.
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция

Цеолиты содержат более 30 макро- и микроэлементов, среди которых наибольший удельный вес имеют железо, магний, марганец, медь, молибден, никель, титан, ванадий, цинк.
Содержание токсичных элементов (табл. 1.25) - Pb, Cd, As, Hg, Sr не превышает максимально допустимый уровень (МДУ), лимитируемый техническими условиями.
Монголо-Забайкальская цеолитоносная провинция