Медные руды. Представлены в основном двумя типами месторождений: медно-колчеданными и скарновыми медно-магнетитовыми.
Медно-колчеданные и медно-цинковые колчеданные месторождения были открыты в начале XIX века в окрестностях Кировграда, Красноуральска и в других районах Среднего Урала.
Большинство месторождений расположено в Тагильской зоне. Колчеданные месторождения распределены по площади неравномерно. Обычно они располагаются группами, а площади скопления этих месторождений получили названия рудных районов. Старые рудные районы Среднего Урала: Дегтярско-Полевской (Чусовское, Зюзельское, Дегтярское), Кировградский (Ломовское, Карпушинское Ново-Шайтанское, Левихинское), Тагильско-Красноуральский (Ново-Ежовское, им. III Интернационала, Красногвардейское, Чернушинское, Калугинское, Кабанское). В этих районах отработка большей части колчеданных залежей заканчивается.
Вновь открыты месторождения на Северном Урале (Тарньерское, Ново-Шемурское и Валенторское) и в пределах Восточно-Уральского поднятия (Сафьяновское месторождение). Сафьяновское месторождение разрабатывается. Начата разработка Ново-Шемурского месторождения.
Сафьяновское месторождение открыто в 1985 г. в 95 км к северо-востоку от Екатеринбурга. Открытие этого месторождения в густонаселенном районе на границе Артемовского и Режевского районов в конце XX века для многих стало сенсационным. Этот район достаточно подробно исследован и считался малоперспективным для поиска медных руд. Однако использование новых научных подходов с применением геофизических и геохимических методов привело к открытию месторождения. Содержание полезных компонентов в рудах Сафьяновского месторождения составляет: медь — 2,76%, цинк — 0,77%, сера — 26,5%, свинец — 0,11%, золото — 0,85 г/т, серебро — 39,9 г/т.
Медноколчеданные месторождения залегают среди вулканических пород ордовик-силурийского и девонского возраста. В эти периоды на Урале действовали многочисленные наземные и подводные вулканы, извергавшие раскаленные лавы и обломочный материал (туфы). Вулканы выделяли сернистые газы и горячие воды, насыщенные металлами — железом, медью, цинком и др. Из этих выделений вблизи огнедышащих вулканов на морском дне и в подстилающих породах отлагались руды, состоящие из сульфидов железа, меди, цинка, получившие название колчеданов.
Основным минералом колчеданных руд является сульфид железа — пирит, или серный колчедан (FeS2). Он составляет преобладающую часть — 50-90% объема колчеданных руд.
Наиболее ценные и главные минералы колчеданных руд: медьсодержащий минерал — халькопирит (CuFeS2) и цинксодержащий минерал — сфалерит (ZnS) присутствуют в руде в меньших количествах, составляя в сумме 5-15% объема. Второстепенные минералы этих руд: пирротин, борнит, галенит, барит, кварц, серицит, хлорит и др.
В промышленных колчеданных рудах содержится: меди — 0,5-3,0%, цинка — 1,0-4,0%. В малых количествах в рудах присутствует золото (около 1 г в одной тонне руды) и серебро (5-10 г в тонне руды).
Скарновые медно-магнетитовые месторождения по геологическому строению сходны со скарно-магнетитовыми. Рудные тела сформировались в зоне контакта интрузий гранодиоритов и кварцевых диоритов с известняками, туфами и туффитами. Рудные тела сложены магнетитом, гранатом, пиритом, халькопиритом, пирротином. Содержание меди в массивных рудах 3-8%, а во вкрапленных рудах 1-2%. В рудах содержатся также кобальт, цинк, никель, кадмий, висмут.
Добыча руд скарновых месторождений была начата в начале XVIII века после открытия в 1702 г. Гумешевского (Полевской) и в 1703 г. Шиловского (вблизи Екатеринбурга) месторождений. Однако главные месторождения сосредоточены в Турьинском рудном районе в окрестностях города Краснотурьинска: Башмаковское, Богословское, Вадимо-Александровское, Никитинское, Фроловское, Васильевское, Александровское и другие. К настоящему времени рудные тела скарновых месторождений в основном выработаны. Эксплуатируется только Вадимо-Александровское месторождение.
Область также перспективна на медно-титаномагнетитовые месторождения. Они приурочены к габбровым массивам западной части Тагильской зоны (от Первоуральска через Денежкин Камень далее на север). Еще в 1735-1744 годах добывались медно-титаномагнетитовые руды Серебрянского месторождения для нужд Лялинского медеплавильного завода. Интерес к таким рудам возобновился лишь в 60-х годах ХХ столетия после открытия крупного Волковского месторождения, расположенного в 25 км к северу от г. Нижнего Тагила. Среднее содержание полезных компонентов в рудах Волковского месторождения составляет: железа — 16,6%, меди — 0,90%, двуокиси титана — 1,83%, пятиокиси ванадия — 0,29%, пятиокиси фосфора — 3,90%.
Волковское месторождение эксплуатируется открытым способом. Руды перерабатываются на Красноуральской обогатительной фабрике.
Рудопроявления медно-титаномагнетитовых руд волковского типа известны в габбровых массивах Серебрянского Камня, Висимском, Ревдинском, Тагило-Невьянском, Петрокаменском, Нижне-Салдинском.
Алюминиевые руды (бокситы). В области расположены месторождения двух бокситоносных бассейнов: Североуральского и Восточноуральского. Североуральский бассейн расположен на восточном склоне Урала и связан с меридиональной полосой, проходящей через Карпинск-Североуральск-Ивдель. Здесь выделяются три бокситоносных района: Карпинский, Североуральский (СУБР), Ивдельский. В этих районах располагаются месторождения: «Красная шапочка», Кальинское, Черемуховское, Тошемское, Северо-Тошемское, Горностайское, Лаксийское, Тотинское, Известковое, Мостовское и др.
В восточных предгорьях Северного Урала бокситы залегают среди древних морских отложений палеозоя, на размытой поверхности нижнедевонских известняков. Длина рудных тел от сотен метров до 12 км, протяженность по падению до 800-1200 м. Содержание глинозема (Al2O3) в бокситах составляет 50-58%, F2O3 — 16-30%, SiO2 — 2-5%, TiO2 — 2-3%.
Интересна история открытия североуральских бокситов. В 1931 г. уральский геолог Н. А. Каржавин обратил внимание на выставленные в Турьинском «Федоровском» музее «убогие железные руды» — бедные железистые песчаники. Они были известны знаменитому исследователю Северного Урала Е. С. Федорову еще в конце прошлого века.
Лабораторные анализы показали, что это не железная руда, а бокситы - сырье для выплавки алюминия. От примесей железа они имеют темно-бурую окраску. Содержание алюминия в них достигает 30%. В 1932 г. начались поиски месторождений бокситов и было открыто первое месторождение североуральских бокситов — «Красная Шапочка».
Предполагается, что североуральские бокситы образовались осадочным путем в прибрежной зоне среднедевонского моря, в который сносился глинозем с близлежащей суши, сложенной вулканическими породами основного состава (базальтами и андезитами). Эти породы содержат 14-16% глинозема. При выветривании вулканитов глинозем выносился в море и осаждался на его дне.
В 90-х годах в Североуральском районе эксплуатировалось семь месторождений: «Красная шапочка», Кальинское, Черемуховске, Ново-Кальинское, Новооктябрьское, Горностайское, Тотинское. Бокситы добываются шахтным способом в сложных горно-геологических условиях (глубокое залегание бокситов, крутое падение бокситоносных горизонтов, обильные подземные воды, карст).
Добываемые на этих рудниках бокситы составляли 48% от общей их добычи в СНГ. Они перерабатываются на двух заводах: Богословском (Краснотурьинск) и Уральском (УАЗ, Каменск-Уральский).
Восточноуральский бокситоносный район связан с полосой проходящей через города Каменск-Уральский, Алапаевск, Серов. Здесь распространены бокситы мезозойского, преимущественно мелового возраста. Предполагается, что эти залежи формировались на прибрежной равнине в долинных, озерных и карстовых депрессиях. Залежи бокситов перекрыты рыхлыми мезозойскими отложениями мощностью 4-90 м.
Месторождения бокситов: Алапаевское, Нижнесинячихинское, Колчеданское, небольшие по размерам. Эти руды беднее по содержанию алюминия (содержание глинозема в них 30-43%), отличаются сложным геологическим строением и в настоящее время не добываются.
Никелевые руды. В области выделено два никеленосных района: Серовский и Режевской, в которых сформировались гипергенные или силикатно-никелевые месторождения. Никелевые руды образовались здесь при выветривании глубинных оливинсодержащих пород - серпентинитов. В Серовском районе расположено одноименное месторождение и ряд рудопроявлений. В Режевском районе есть несколько месторождений: Липовское, Быстринское, Голендухинское, Покровское, Капарулинское и другие. Серовское месторождение является наиболее крупным на Среднем Урале. Содержание никеля в рудах колеблется от 1 до 1,52%. Запасы никеля здесь составляют несколько сот тысяч тонн. Режевской никелевый завод в настоящее время снабжается рудой с Серовского месторождения.
Источник информации:
Капустин, В. Г. География Свердловской области / В. Г. Капустин, И. Н. Корнеев. – Екатеринбург: Сократ, 2006. – 400 с.
На фотографиях - экспонаты Геологического музея имени В.П. Шевалёва, ЦДО
Материал подготовлен Алтуховой Н.П., методистом ЦДО
