ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ

Как добывают слюду, слюдяные месторождения

Индийские месторождения

В Индии слюдоносные пегматиты приурочены к трем главным районам (Brown, Dey, 1955; Rajgarhia, 1951) ( 7.3). Наиболее важное значение имеет слюдоносный район, расположенный в штате Бихар в восточной части Индии северо- западнее Калькутты. Эти месторождения расположены в пределах полосы длиной около 90 миль и шириной 15 миль в гористой залесенной местности. В этом районе имеется по меньшей мере 600 слюдяных рудников, включая и небольшие поверхностные разработки; примерно на 100 рудниках добыча более или менее механизирована, а на нескольких рудниках производится систематическая добыча в больших масштабах.

Второй район распространения слюдоносных пегматитов, известный как горнорудный округ Раджпутана, расположен в северо-западной части Индии юго-западнее Дели. Здесь пегматиты приурочены к полосе длиной 200 миль и шириной 60 миль, расположенной как в гористой, так и равнинной местностях. Третий район распространения слюдоносных пегматитов, Мадрасский или Неллорский (Roy, 1956), расположен дальше к юго-востоку севернее города Мадрас. Этот район протягивается в меридиональном направлении в виде полосы длиной около 60 миль и шириной от 8 до 10 миль, и большая часть его представляет собой равнину, покрытую с поверхности мощной остаточной почвой.

Во всех трех слюдоносных районах вмещающие породы представлены архейскими гнейсами и кристаллическими сланцами Индийского щита. Встречающиеся здесь пегматиты имеют самые разнообразные размеры и формы. Подавляющее большинство пегматитов обладает грубо линзовидной формой, а многие — трубкообразной. Среди тысяч обнаруженных пегматитовых тел примерно 2% содержат мусковит в количестве, достаточном для развития эксплуатационных работ в больших масштабах. Однако от общего тоннажа добычи слюды из этих пегматитов 20% составляет листовая слюда.

Содержание листовой слюды на индийских месторождениях самое высокое в мире.

Здесь встречаются как зональные, так и однородные пегматиты. В зональных пегматитах слюда обычно приурочена к боковым зонам или к зонам, прилегающим к кварцевым ядрам. Скопления слюды носят гнездовый характер и распределены неравномерно. Не только пегматиты выклиниваются и утолщаются, но заметно колеблются по мощности и продуктивные слюдяные зоны. Фактически они могут выклиниваться полностью, причем их место в этом случае занимают неслюдоносные полевошпатовые породы. «Не говоря уже о выклинивании слюдоносных зон, внезапное исчезновение слюды в забоях на глубину и по простиранию представляет собой каждодневное явление; часто приходится вырабатывать пустые породы, мощность которых составляет от 5 до 25 футов и даже более» (Rajgarhia, 1951, стр. 22). Пегматиты иногда пересекаются прожилками сланцеватых вмещающих пород мощностью почти до 1 фута, что также затрудняет их разработку. Раджгархиа (Rajgarhia, 1951, стр. 28— 29) описывает слюдяную залежь, в висячем боку которой наблюдаются кристаллические сланцы; предполагалось поэтому, что кристаллическими сланцами начиналась толща вмещающих пород, но на самом деле оказалось, что они слагают только тонкий прожилок, выше которого имеется другая зона пегматита, богатая слюдой.

Некоторые более крупные тела пегматитов уже выработаны на несколько сот футов вдоль простирания и почти на 400 футов в глубину. «Трубкообразные жилы», исключительно богатые крупными пачками слюды, выработаны до глубины 700 футов. Незональные однородные пегматитовые тела обычно значительно шире, чем зональные. Они В/Общем менее продуктивны, но в них крупные книгообразн^е кристаллы

Индия занимает исключительное положение в производстве листовой слюды, помимо наличия крупных месторождений этого минерала, благодаря обилию дешевой рабочей силы.

Даже на механизированных рудниках почти все машинное оборудование обеспечивает только проходку эксплуатационных выработок и уборку породы. Слюда отбирается от пустой породы вручную; вручную производятся также все дальнейшие операции. Большинство из этих операций требует большой тщательности и немалой сноровки у рабочих. Добыча слюды в Индии началась очень давно; местные рабочие научились очень квалифицированно расщеплять

Изобретение миканита примерно в 1890 г. привело к увеличению потребления промышленностью слюдяных пленок, вследствие чего индийская слюда находит постоянный сбыт. Слюдяные пленки почти полностью экспортируются в Англию, ФРГ и США. Кроме того, индийская слюда экспортируется в виде колотой и щипаной слюды.

Бразильские месторождения

В Бразилии пегматиты распространены в южной части штата Минас-Жераис (Ресога et al., 1950; Smythe, 1947). Здесь пегматиты образуют ряд полей, которые расположены примерно на одной прямой, протягивающейся в северном направлении примерно параллельно береговой линии на 300 миль от точки, находящейся примерно в 75 милях севернее Рио-де- Жанейро ( 7.4). Эта полоса месторождений достигаег максимальной ширины 120 миль. Месторождения расположены на гористом плато, известным под названием План- альто. Оно представляет собой древнюю эрозионную поверхность, которая сформировалась на более низком уровне, а затем была обновлена вследствие регионального поднятия. Большинство рудников расположено на крутых склонах плато. Район месторождений покрыт густой растительностью.

Геологическое строение этого района в самых общих чертах очень сходно с геологией индийских месторождений слюды. Район месторождений сложен изверженными и метаморфическими породами древнего кристаллического щита. Пегматиты встречаются во всех типах пород этого древнего щита, но особенно распространены в кристаллических сланцах. Пегматитовые тела весьма изменчивы по своей форме и соотношениям с вмещающими породами, что отчетливо видно на поперечных разрезах 24 пегматитовых тел, приведенных в работе Пекоры и др. (Ресога et al., 1950, стр. 238—240). Основная масса слюды добывается из зональных пегматитов, причем слюда в них приурочена к центральной зоне, примыкающей к кварцевому ядру, или к боковым зонам. Слюда редко встречается в виде непрерывных полос; обычно она распределена неравномерно в виде богатых карманов («рудных столбов», «shoots»), разделенных бесслюдяной полевошпатовой породой.

Промышленный мусковит представлен «рубиновой» разновидностью. В некоторых богатых участках слюда составляет до 40% всей массы пегматита, но обычно валовое содержание слюды в слюдоносных зонах колеблется от 5 до 20%. В редких случаях в богатых участках может содержаться до нескольких тысяч тонн слюды.

Изредка залежи слюды непосредственно обнажаются в обрывах. Однако большая часть обнаруженных месторождений была скрыта под толщей остаточной почвы, и их обнаружили путем прослеживания скоплений слюдяных чешуек до их первоначального источника в коренных породах. Расчистка залесенных земель под сельскохозяйственные угодья в течение более 200 лет сильно облегчила обнаружение месторождений слюды. В годы второй мировой войны на некоторых крупных пегматитовых телах вскрышные породы начали удалять тракторами и бульдозерами, а несколько крупных рудников сейчас механизированы, и работы на них ведутся систематически. Другие пегматитовые тела разрабатываются сельским населением.

Бразильская слюда выпускается главным образом в виде колотой слюды. Запасы слюды большие. Кроме того, Бразильский слюдяной пояс весьма перспективен в отношении месторождений полевого шпата, каолина, берилла и различных других минералов пегматитов.

Месторождения США

Успешная добыча листовой слюды в США была связана главным образом с теми периодами, когда была очень низкая оплата труда, или с годами войны, когда горные работы субсидировались правительством. Нельзя провести никакого сравнения между условиями добычи листовой слюды в США и в Индии или Бразилии.

Примерно с 1800 г., когда листовой мусковит из месторождений США впервые начал применяться в больших количествах для ламповых колпаков и печных окошек, и до 1868 г. главным источником слюды были месторождения штата Нью- Гэмпшир. Однако в 1863 г. на рынок стала поступать слюда из месторождений штата Северная Каролина, и с тех пор эти месторождения занимают ведущее место по добыче слюды в США. Кроме того, штат Северная Каролина занимает первое место по добыче слюдяного скрапа и слюдяной чешуйки для производства молотой слюды. В 1957 г. в США было добыто слюды на сумму 4,6 млн. долл., из которой на долю месторождений штата Северная Каролина приходилось 2 748 000 долл., или 60% всей стоимости . Остальная часть стоимости слюды приходится в основном на штаты Новой Англии, особенно на штаты Нью-Гэмпшир и Мэн (Bannerman, Cameron, 1947; Cameron et al., 1954, стр. 33—49; Olson, 1942); а также на штаты Джорджия (Furcron, Teague, 1943; Jahns et al., 1952), Южная Дакота (Page et al., 1953, стр. 24—44) и некоторые штаты района Скалистых гор (Anderson, 1933; Jahns, 1946; Stoll, 1950).

В Северной Каролине главным источником слюды является месторождение Спрус-Пайн. Здесь из пегматитов добывается листовая слюда, но обычно не из тех же пегматитовых тел, которые разрабатываются на полевошпатовое сырье (стр. 352). Слюдоносные пегматиты здесь более мелкие, чем обычные, в среднем от 5 до 25 футов в поперечнике, и они приурочены преимущественно к кристаллическим сланцам, а не аляскитам (стр. 352). Согласно Кеслеру и Олсону (Kesler, Olson, 1942), близко расположенные друг от друга пегматиты, сходные по составу и содержащие мусковит одинаковой окраски, всегда залегают согласно простиранию кристаллических сланцев; между качеством слюды и составом вмещающих пород существует некоторая зависимость. Эти пегматиты характеризуются зональным строением, а условия залегания слюды в них сходны с таковыми на индийских и бразильских месторождениях. Если пегматитовое тело имеет размер в поперечнике менее 6 футов, то оно разрабатывается целиком, а более крупные тела разрабатываются выборочно по зонам. Валовое содержание пачек слюды в добытом сырье составляет 2—6%, но иногда в богатых участках общее содержание слюды может достигать 30 или 40%. Только 5— 8% слюды, содержащейся в добытом сырье, пригодно для получения колотой слюды, а остальные 92% слюды или более используются в виде слюдяного скрапа.

В Северной Каролине разрабатывается еще два месторождения. Одно из них, месторождение Франклин-Силва (Olson et al., 1946), расположено в горах Блу-Ридж, примерно в 80 милях юго-западнее месторождения Спрус-Пайн в направлении регионального простирания. Другое месторождение— Шелби-Хикори (Jahns et а 1., 1952, стр. 203— 281) — расположено в южной части этого штата в провинции Пидмонт.          »

Хотя значительное количество сырья для производства молотой слюды получают из отходов, остающихся после обработки листовой слюды и при обогащении каолинового и полевошпатового сырья, все же более трех четвертей ее добывают из месторождений, разрабатываемых специально на слюдяной скрап (Broadhurst, Hash, 1953). И в этом случае мы видим, что горнорудный район Спрус-Пайн занимает выдающееся место и по добыче слюды. Главный источник слюдяного скрапа — пегматиты и особенно аляскиты, которые могут содержать 10—20% мусковита в-виде чешуек и небольших пачек. Эти породы обычно каолинизированы, и их можно разрабатывать гидравлическими методами. Условия залегания слюдяного скрапа почти те же, что и у листовой слюды, полевого шпата и каолина. Производство слюдяного скрапа в штате Северная Каролина с 1940 по 1950 г. увеличилось в 4 раза.