Месторождения железной руды

Ежегодное производство товарных железных руд превышает 1 млрд. т. В недрах 95 стран общие запасы железных руд оцениваются в 300 млрд. т. Наибольшими запасами обладают Россия, Австралия, Китай, Бразилия, Украина и США (от 50 до 15 млрд. т). Добыча осуществляется в 55 странах. По уровню запасов выделяют месторождения (млн. т. руды): мелкие — до 50, средние — 50 — 300, крупные — 300 — 1000, весьма крупные — 1000 — 3000 и реже — уникальные — более 3000. По оценке Н. Голивкина и др. (1998), в мире известно около 1200 месторождений железных руд, однако основная часть (более 79 %) подтвержденных запасов сосредоточена в 126 крупных, весьма крупных и уникальных месторождениях, рудных районах и бассейнах 33 стран, в том числе на 42 месторождениях России. На их долю в России приходится 90 % запасов категорий А+В+С1.

Главнейшие минералы железных руд: магнетит, мартит и гематит, гетит и гидрогетит, а также сидерит, шамозит, тюрингит. Содержание железа в рудах должно быть не менее 20 % (богатыми считаются руды с содержанием железа более 57 %); вредных примесей: серы — не более 0,3; фосфора — 0,2; цинка, свинца, мышьяка и меди — 0,1 %.

Основными геолого-промышленными типами являются:

• железистые кварциты и связанные с ними богатые железные руды;
• осадочные пластовые месторождения;
• титаномагнетитовые в основных и ультраосновных породах;
• скарново-магнетитовые.

В этих типах сосредоточено 99,7 % общих запасов, они обеспечивают 94 % мировой добычи. Кроме того, железные руды добываются из карбонатитовых, вулканогенно-осадочных месторождений и месторождений кор выветривания.

Месторождения железистых кварцитов содержат подавляющую часть (76 %) мировых ресурсов железных руд. Они связаны с докембрийскими метаморфическими железисто-кремнистыми формациями и распространены на всех щитах древних платформ. Согласные, многоярусные залежи пластовых тонкополосчатых руд простого минерального состава (магнетит, гематит) концентрируются в крупных и уникальных месторождениях в пределах гигантских железорудных бассейнов. К этому типу относятся российские месторождения КМА, Кольского полуострова и Карелии, Южной Якутии, Малого Хингана и др. Структура бассейна Курской магнитной аномалии определяется крупными синклинорными зонами, протягивающимися более чем на 550 км при ширине полос 250 — 1000 м, с которыми связаны месторождения Михайловское, Лебединское, Яковлевское и др. Железистые кварциты представляют собой полосчатые руды с ритмичным чередованием существенно рудных и кварцевых полосок мощностью от 2 до 10 мм при содержании железа от 25 до 45 % и отсутствии вредных примесей.

С железистыми кварцитами связаны месторождения богатых мартитовых и гематит-мартитовых руд в площадных и линейных корах выветривания первичных железистых кварцитов. Содержание железа в рудах от 52 до 69 %, при ничтожном содержании вредных примесей.

Осадочные пластовые месторождения бурых железняков приурочены к терригенным и карбонатным формациям — морским геосинклинальным и платформенным, а также континентальным озерно-болотным, речным и т. д. Рудные тела сложены хемогенно-осадочными оолитовыми преимущественно бурожелезняковыми рудами. Месторождения формировались в широком возрастном диапазоне. Нередко они достигают громадных размеров: в Керченском бассейне (Украина) запасы составляют 2 млрд. т., в Аятском (Казахстан) — свыше 8 млрд т, в Клинтонских месторождениях (США) — 14,3 млрд т. На долю осадочных месторождений приходится 14,8 % мировых запасов и около 15 % добычи железных руд.

Рудные тела залегают в виде устойчивых протяженных (иногда до 100 км) пластов мощностью от 0,5 до 30 м, одиночных или образующих пачки, в которых насчитывается иногда до десятка пластов. Содержание железа — от 20 до 50 %, в рудах заметны примеси фосфора, мышьяка, марганца. Руды сложены оолитами гидрогетитового, гетитового, лептохлоритового или сидеритового состава с примесью обломочного песчано-глинистого материала. Месторождения обычно доступны для открытых разработок.

Магматические титаномагнетитовые месторождения связаны с интрузивами основного и ультраосновного состава, относящимися к:

• дунит-пироксенит-габбровой формации (качканарский тип);
• формации автономных анортозитов (месторождения Канады);
• платформенной формации ультрабазит-базитовых расслоенных интрузивов (бушвельдскийтип);
• габбровым формациям складчатых областей.

По тектонической приуроченности выделяются рудоносные формации докембрийских платформ, позднепротерозойских и фанерозойских складчатых областей и зон активизации древних платформ.

В магматических месторождениях заключено 5,5 % мировых запасов железных руд, они обеспечивают 6 % добычи. В некоторых месторождениях запасы руды превышают 1 млрд т.

Формирование рудных тел связано с процессами расслоения магматических масс. Основной рудный минерал титаномагнетит со структурами распада твердого раствора — это магнетит с тонкопластинчатыми вростками ильменита. Содержание железа — от 17 % во вкрапленных рудах до 48 — 58 % в массивных. Помимо железа в рудах в промышленных количествах содержатся титан (от 0,8 — 2% до 12—14% ТiO2), ванадий (0,1—0,5 % V2О5), платиноиды. Наиболее яркими представителями этой группы являются Качканарское, Гусевогорское на Урале и Чинейское в Восточной Сибири месторождения. Суммарные запасы руды превышают 6 млрд т, в них содержится едва ли не половина мировых запасов ванадия.

К числу крупнейших относятся месторождения Бушвельдского массива (ЮАР), Аллард-Лейк (Канада), Сэндфорд-Лейк (США), Отанмяки (Финляндия) и др.

Скарново-магнетитовые месторождения связаны с гранитоидами повышенной основности (плагиогранитами) и размещаются в складчатых областях различного возраста. Рудные тела располагаются среди скарнов — контактово-метасоматических образований известково-силикатного состава, состоящих из гранатов, пироксенов, амфиболов, волластонита, эпидота, скаполита и др. Скарны подразделяются на известковистые, магнезиальные и силикатные. Рудные тела имеют пластообразную, столбообразную, неправильную форму и сложены богатыми магнетитовыми и сульфидно-магнетитовыми рудами. Масштаб месторождений средний и крупный. В скарновых месторождениях заключено 3,4 % мировых запасов железа, и они дают около 3 % добычи. В России доля этих месторождений более значительна — почти 15 % запасов и более 19 % добычи. Наибольшей известностью пользуются месторождения Магнитогорское, Гороблагодатское, Высокогорское (Урал, Россия), Сарбайское, Соколовское (Казахстан), Дашкесанское (Азербайджан), Айрон-Спрингс (США) и др.