Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Минералого-технологические особенности тонкодисперсной составляющей бокситов Среднего Тимана
ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минералого-технологические особенности тонкодисперсной составляющей бокситов Среднего Тимана"

005017035

На правах рукописи $ Г*/) и*** ^

Вахрушев Александр Вадимович

МИНЕРАЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТОНКОДИСПЕРСНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ БОКСИТОВ СРЕДНЕГО ТИМАНА

Специальность 25.00.05 - минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 О [.¡АП 2012

Сыктывкар - 2012

005017035

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте геологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, г. Сыктывкар.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

Котова Ольга Борисовна, ИГ Коми НЦУрОРАН,

доктор физико-математических наук, Петраков Анатолий Павлович, Сыктывкарский государственный университет

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

Петровский Виталий Александрович, ИГ Коми НЦ УрО РАН,

доктор геолого-минералогических наук, профессор Кочетков Олег Сергеевич, Ухтинский государственный технический университет

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт минерального сырья (ФГУП "ВИМС"), г. Москва.

Защита состоится 29 мая 2012 г. в 10.00 в ауд. 218 на заседании диссертационного совета Д 004.008.01 в Институте геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук по адресу: г. Сыктывкар, ул. Первомайская, д. 54.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми НЦ УрО РАН по адресу: 167982, г. Сыктывкар, Республика Коми, ул. Коммунистическая, 24.

Автореферат разослан " 27 " апреля 2012 года.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 167982, ГСП-2, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54. Факс: 8(8212) 240970; e-mail: rakin@geo.komisc.ru

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 004.008.01, доктор геолого-минералогических наук,

В. И. Ракин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Россия является одним из крупнейших в мире производителей алюминия, однако, собственного глиноземного сырья не хватает, запасы бокситов невелики (3 % от мировых) и в основном низкого качества. Из-за большого дефицита собственного бокситового сырья Россия импортирует большие объемы бокситов из Австралии, Казахстана и других стран.

Удовлетворение возрастающих потребностей в минеральном сырье при истощении сырьевой базы следует связывать с созданием и применением новых технологий (как исследовательских средств, так и переработки и обогащения), способных обеспечить комплексное извлечение полезных компонентов, утилизацию отходов.

Четверть российских запасов бокситов сосредоточена в Тиманской бок-ситоносной провинции на территории Республики Коми, в том числе запасы Вежаю-Ворыквинского месторождения, которые составляют 8.1 % от общероссийских, причем глубины залегания рудных тел позволяют разрабатывать месторождение дешевым открытым способом (Акимова и др., 2010).

На Средне-Тиманском бокситовом руднике некондиционные бокситы с кремниевым модулем меньше 4 и попутные породы бокситовых руд с кремниевым модулем меньше 2 (их общее содержание составляет 30-40 % (Землян-ский, 2005)) отправляются в отвалы карьера.

Для создания оптимальных технологий передела необходимо глубокое изучение бокситовых руд с привлечением современных методов минералогических исследований с целью вовлечения в переработку всего минерального вещества.

Цель работы — выявление тонкодисперсной составляющей бокситовых руд, изучение ее минералогических особенностей и физико-химических свойств для повышения эффективности и комплексности переработки.

Задачи исследования:

1) разработка комплекса минералогических методов изучения тонкодисперсных бокситовых пород Тимана для получения новых данных, включая адаптацию метода малоуглового рассеяния для анализа морфоструктурных характеристик минералов тонких классов;

2) выделение минеральных типов бокситов и уточнение их минерального состава;

3) характеристика кристаллохимических особенностей минералов в различных минеральных типах бокситовых руд;

4) определение элементов-примесей и форм их нахождения в бокситах;

5) выявление вариаций вещественного состава гранулометрических фракций, включая тонкие классы;

6) развитие методов высокоэнергетических воздействий при переработке бокситовых руд.

Научная новизна:

• Адаптирована методика малоуглового рассеяния рентгеновского и синх-ротронного излучения для бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения;

доказано присутствие тонкодисперсных частиц в бокситах, изучены их мор-фометрические характеристики.

• Выявлены формы нахождения золота и теллура в бокситах Вежаю-Ворык-винского месторождения.

• Выявлен эффект повышения содержания титана при лазерной обработке бокситов.

• Рентгеноаморфная фаза была диагностирована во всех типах руд, кроме каолинит-бёмитовых.

• Вгематит-шамозит-бёмитовыхигематит-бёмитовыхтипахрудвыявлен гётит (6—7 %), в котором наблюдается изоморфное замещение железа алюминием.

• В минеральных разновидностях бокситов гётит и гематит содержат изоморфную примесь алюминия, который теряется при переделе бокситов на глинозем (2—3 % от общего алюминия).

Практическая значимость работы:

1) обоснован комплекс минералогических и физико-химических методов исследований бокситовых пород Среднего Тимана, который обеспечивает достоверную оценку минералого-технологических свойств;

2) опробована методика морфометрического анализа бокситов с применением малоуглового рассеяния для бокситов Среднего Тимана, которая позволила идентифицировать и характеризовать тонкодисперсные бокситовые агрегаты с целью вовлечения их в обогатительные технологии для получения новых промпродуктов;

3) установленные кристаллохимические особенности минералов в минеральных типах бокситов позволят более эффективно вовлекать их в процессы переработки и обогащения;

4) разработан метод лазерной плавки маложелезистых бокситов с получением новых фаз и концентрированием титана в обработанной области.

Фактический материал и методы исследования. Работа выполнена на основе изучения каменного и кернового материала, отобранного на карьерах и отвалах в ходе полевых работ лично автором на центральной залежи Вежаю-Ворык-винского месторождения, (всего было отобрано порядка 300 образцов), небольшая часть образцов предоставлена В. В. Беляевым и В. Д. Игнатьевым из личных коллекций.

Работа выполнена в рамках тем НИР «Научные основы разработки новых геотехнологий, технических и аналитических исследовательских средств, создание геоинформационных систем, экспериментальных и численных моделей» (№ ГР 0120.0 604226), «Минеральные ресурсы Тимано-Североуральского региона, месторождения особо ценных полезных ископаемых, разработка научных основ развития и эффективного освоения ресурсной базы» (ГР № 01200902235), «Научные основы синтеза минералов и новых материалов, разработки новых геотехнологий, геоматериаловедение, новых исследовательские средства и геоинформационные системы, нанотехнологические исследования» (ГР № 01200902234), при поддержке гранта молодежного научного проекта УрО РАН «Новые методы исследования тонкодисперсной составляющей бокситов Тимана».

Методы исследования. Для получения полной и достоверной информации о вещественном составе бокситов, отличающихся полиминеральным составом, высокой дисперсностью породообразующих минералов, присутствующих в тесной ассоциации друг с другом, использованы следующие минералого-аналити-ческие методы: рентгеновская дифрактометрия, термический анализ, рентгено-флуоресцентный анализ, мёссбауэровская и ИК спектроскопия, микрозондовый анализ, растровая электронная микроскопия высокого разрешения и другие.

Исследования выполнялись в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН, а также в сотрудничестве с ФГУП «ВИМС», ИГЕМ и МИСиС.

Публикации и апробация работы.

По результатам исследований опубликовано 18 работ, 3 из них — в рецензируемых журналах, тезисов докладов— 15.

Полученные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития» (Архангельск, 2008), Всеросссийской Молодежной научной конференции, «Молодежь и наука на севере» (Сыктывкар, 2008), ХУГеологическом съезде Республики Коми « Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востостока России» (Сыктывкар, 2009), Международном минералогическом семинаре «Минералогическая интервенция в микро- и наномир» (Сыктывкар, 2009), Международном совещании «Инновационные процессы в технологиях комплексной, экологически безопасной переработки минерального и нетрадиционного сырья» (Новосибирск, 2009), Международном совещании «Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья» (Казань, 2010), The 20-th General Meeting of the international mineralogical association (IMA 2010, Budapest 2010), The 10-th International Council for Applied Mineralogy (ICAM 2011, Trondheim 2011, Norway).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения, общим объемом 136 страниц. Работа иллюстрирована 75 рисунками, 17 таблицами, список литературы содержит 114 наименований.

Защищаемые положения

1. В четырех изученных минеральных типах бокситов Вежаю-Ворыквинс-кого месторождения (гематит-бёмитовый, гематит-шамозит-бёмитовый, ша-мозит-бёмитовый, каолинит-бёмитовый), гематит-бёмитовый и гематит-ша-мозит-бёмитовый типы в значительном количестве содержат гётит (6-7 %), существенная часть которого (не менее 38-48 %) находится в высокодисперсном состоянии.

2. В гематит и гётит бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения изоморфно входит алюминий (не менее 2 % от общего алюминия), который не извлекается при переделе бокситов на глинозем методом Байера.

3. Тонкодисперсная составляющая гематит-шамозит-бёмитовых и каоли-нит-бёмитовых бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения сформирована преимущественно частицами размером 20-40 нм. Морфоструктурные характеристики зерен минералов позволяют прогнозировать поведение руды в технологических процессах.

Благодарности

Автор благодарит своих научных руководителей доктора геолого-минералогических наук Котову Ольгу Борисовну и доктора физико-математических наук Петракова Анатолия Павловича.

Автор благодарен академику РАН Асхабу Магомедовичу Асхабову и академику РАН Николаю Павловичу Юшкину за предоставленную возможность выполнения работы и поддержку.

Особую благодарность автор выражает В. И. Силаеву и В. П. Лютоеву за денные научно-методические рекомендации.

Автор благодарит руководителя лаборатории И. Н. Бурцева за поддержку в проведении исследований, И. Ф. Любинского за содействие в проведении полевых работ на Средне-Тиманском бокситовом руднике, В. И. Ракина, Н. И. Орлову и Е. С. Сорокину за консультации, Л. Н. Андреичеву и Т.М. Тимошенко за проведение седиментационных анализов, сотрудников лаборатории минерально-сырьевых ресурсов и лаборатории литологии и геохимии осадочных формаций за постоянную помощь и поддержку.

КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДНЕ-ТИМАНСКОГО БОКСИТОРУДНОГО РАЙОНА

В Республике Коми выделяются два бокситорудных района Средне- и Южно-Тиманский. Средне-Тиманский бокситорудный район представлен Ворыквинской группой месторождений: Вежаю-Ворыквинское, Верхнещугор-ское, Восточное, также в этот район входят: Светлинское, Володинское, Заос-тровское (фосфато-бокситовое) месторождения.

В геологическом отношении район Ворыквинской группы месторождений приурочен к юго-восточному замыканию Четласской горст-антиклинали. Основные породные комплексы, принимающие участие в геологическом строении Средне-Тиманских бокситовых месторождений, это верхнерифейский кристаллический фундамент и перекрывающий его палеозойский осадочный чехол. Девонская бокситоносная формация приурочена к контакту этих двух комплексов.

Верхнерифейский комплекс делится на две серии: нижнюю — четласскую и верхнюю — быстринскую. К бокситообразованию имеет отношение быст-ринская серия, которая включает ворыквинскую, павъюгскую и паунскую свиты.

Коры выветривания и бокситы представлены нижнефранскими отложениями. Они в свою очередь делятся на две толщи: терригенно-глинистую и вул-каногенно-осадочную.

Перекрывающие отложения представлены исключительно девонскими терригенными и вулканическими образованиями при полном отсутствии более поздних отложений.

Вежаю-Ворыквинское месторождение бокситов расположено в 150 км к северо-западу от г. Ухта Республики Коми. Является наиболее крупным месторождением на Тимане и характеризуется наибольшим разнообразием минерального состава бокситов, в пределах которого встречается большинство из извес-

тных в районе разновидностей бокситовых руд. Основные запасы (85 %) Ве-жаю-Ворыквинского месторождения сосредоточены в центральной залежи. Она состоит из шести рудных тел, которые заключены в гипсометрическом интервале 50—250 м. Объектами первоочередного освоения являются 1,2 и 3 рудные тела. Форма рудных тел линзовидная со сложными извилистыми контурами. Максимальная мощность рудного горизонта 32.5 метра.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

1. В четырех изученных минеральных типах бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения (гематит-бёмитовый, гематит-шамозит-бёмитовый, шамозит-бё-митовый, каолинит-бёмитовый), гематит-бёмитовый и гематит-шамозит-бёмитовый типы в значительном количестве содержат гётит (6—7 %), существенная часть которого (не менее 38—48 %) находится в высокодисперсном состоянии.

Типы были изучены в ходе полевых работ на Вежаю-Ворыквинском месторождении и выделялись по литологическим признакам, по результатам исследования отобранных образцов методами химического анализа, дифрактомет-рии, термографии, ИК и мёссбауэровской спектроскопии и др., а также в результате анализа научной литературы по данной проблеме.

Гематит-бёмитовый (гётитсодержащий) тип руд

Геологическая позиция. Руды данного типа широко распространены на месторождении. Как правило, приурочены к средней части рудной толщи. Окраска преимущественно красно-бурая. Встречаются маркие и немаркие разновидности.

Химический состав этих руд характеризуется высокими содержаниями оксидов железа и относительно небольшими содержаниями оксидов алюминия, а также повышенным содержанием оксида кремния.

Трехвалентное железо большей частью входит в состав гематита, гётита, небольшая часть в состав рентгеноаморфной алюмосиликатной фазы, двухвалентное в рентгеноаморфную алюмосиликатную фазу.

Минеральный состав. Преобладающим минералом является бёмит.

В отличие от предыдущих исследователей применение мёссбауэровской спектроскопии позволило выделить в составе этого типа бокситов гётит в количестве 6.3 %. Его присутствие подтверждается также и рамановской спектроскопией. При пересчете химических анализов на минеральный состав выяснилось, что кремнезем нельзя отнести ни к одной из выделенных кристаллических фаз. По-видимому, он содержится в рентгеноаморфной фазе, которая частично состоит из алюмосиликата, близкого по структуре к каолиниту. В гематите установлена изоморфная примесь алюминия. Рентгеноаморфная составляющая проявляется на термограммах в виде эндопиков на 80—100 °С и 850— 900 "С. Рентгеноаморфное вещество в этом минеральном типе бокситов по результатам термографии достаточно сильно гидратировано и аморфизуется при высоких температурах.

Гематит-шамозит-бёмитовый (гётитсодержащий) тип руд

Геологическая позиция. Гематит-шамозит-бёмитовые руды широко распространены на месторождении. Обычно слагают среднюю и верхнюю часть раз-

реза бокситорудной толщи. По внешнему виду отличается неравномерной пёстрой окраской с пятнами желтого, красного и зеленого цветов.

Химический состав характеризуется низким содержанием оксида кремния и высоким содержанием оксидов железа, высоким кремниевым модулем равным 13.0. Двухвалентное железо входит в состав шамозита.

В минеральном сос/иявспреобладает бёмит. Содержания гематита и шамозита держатся на одном уровне. В гематите установлена изоморфная примесь алюминия. Содержание гётита составляет 6.5 %. На дифрактограммах гётит чётко не диагностируется, что говорит о его ренгеноаморфности. Отличительной особенностью термограмм шамозитеодержащих типов бокситов является присутствие экзопика в районе 350 °С. На термограммах присутствуют пики рентгеноаморф-ной составляющей аналогичные пикам гематит-бёмитовых бокситов.

Шамозит-бёмитовый тип руд

Геологическая позиция. Этот тип руд не очень широко распространен на месторождении, чаще встречается ближе к кровле рудной толщи, реже у подошвы. По внешнему виду отличается по желто-зеленой окраске, которая преобладает над красноцветной, либо полностью её вытесняет.

Химический состав отличается меньшим, по сравнению с гематит-бёмито-выми и гематит-шамозит-бёмитовыми рудами, содержанием оксидов железа и более высоким содержанием кремнезема. Двухвалентное железо в этом типе руд полностью входит в состав шамозита.

Основные фазы хорошо выявляются рентгеноструктурным анализом, ИК-спектроскопией и термографией. Минеральный состав руд характеризуется высоким содержанием шамозита. Минералы оксидов железа (гематит, гётит) в этих рудах нами не обнаружены. Бёмит на термограммах представлен большим эндопиком на 540 °С.

По результатам мёссбауэровской спектроскопии все железо связано в шамозите. Возможно, часть шамозита находится в рентгеноаморфном состоянии, что частично подтверждается уширением его пиков на дифрактограммах. Поведение рентгеноаморфной составляющей при нагревании аналогично гема-тит-бёмитовым бокситам.

Каолинит-бёмитовый тип руд

Геологическая позиция. Наибольшее количество этих руд сосредоточено во втором рудном теле месторождения (центральная залежь), в двух других као-линит-бёмитовые руды встречаются редко, в основном в верхней части разреза бокситорудной толщи, где проходило вторичное минералообразование по бокситам. Окраска руд преимущественно белая либо белая с розоватыми пятнами.

Химический состав. Несмотря на не самое высокое значение кремниевого модуля 11, по содержанию глинозема каолинит-бёмитовые руды превосходят другие типы руд. Содержание оксидов железа в этих рудах самое низкое, причем согласно данным мёссбауэровской спектроскопии преобладает трехвалентное железо. Отличительной особенностью этого типа руд является повышенное содержание оксидов титана.

В минеральном составе преобладает бёмит. Другой отличительной особенностью этого типа бокситов является отсутствие в нем рентгеноаморфной фазы,

что хорошо видно как на дифрактограммах по отсутствию гало, так и на термограммах по отсутствию эндопиков в областях 80—100 "С и 850—900 °С.

2. В гематит и гётит бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения изоморфно входит алюминий (не менее 2 % от общего алюминия), который не извлекается при переделе бокситов на глинозем методом Байера.

Метод мёссбауэровской спектроскопии дает уникальную возможность изучить фазовый состав (включая определение фазы наноразмерных зерен) и кри-сталлохимические особенности железосодержащих минералов в бокситах с привлечением информации других методов, как основы для расшифровки мёссба-уэровских спектров.

По количественному распределению в железосодержащих фазах серия изученных бокситовых проб разбивается на преимущественно оксидный и силикатный типы локализации железа. Площади мёссбауэровских спектров хорошо коррелируют с содержаниями оксидов железа по данным химического анализа.

Гематит. По нашим данным отличительной особенностью гематита Вежаю-Ворыквинского месторождения является изоморфное замещение железа алюминием во всех исследованных образцах. Содержание изоморфно входящего в гематит алюминия не опускается ниже 7 ат. % от содержания железа. Весь гематит в исследованных пробах представлен его А1-гематитовой разновидностью.

В гематит-шамозит-бёмитовых бокситах большая часть железа входит в А1-гематит, который содержится на уровне 11.9 %, содержание изоморфного алюминия составляет 12 ат. % от количества железа (табл. 1). Это означает, что около 2 % от общего алюминия входит в состав гематита и будет теряться с ним при переработке бокситов.

В каолинит-бёмитовых бокситах А1-гематит составляет менее 1.3 %, содержание изоморфного алюминия составляет 13 ат. % (табл. 1), потери алюминия составят менее 0.3 %.

В гематит-бёмитовых бокситах AI-гематит содержится в количестве 17.4 % и подразделяется на два вида: со степенью изоморфного замещения железа алю-минием9ат. % иболее 16ат. % (табл. 1). Потеря алюминия составит более 2.8 %.

В исследованных образцах бокситовых пород, подвергшихся сильным вторичным преобразованиям, также наблюдается изоморфное замещение железа алюминием и разделение гематита на два вида по степени замещения.

Гётит. Новизна наших исследований заключается в выявлении в составе минеральных типов бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения значительных количеств гётита (6—7%) за счет использования комплекса методов с опорой на метод Мёссбауэра.

Во всех исследованных пробах наряду с гётитом всегда обнаруживается гематит. Во всех гётитсодержащих образцах наблюдается изоморфное замещение железа алюминием в гётите. Гётит подразделяется на две разновидности: магнитную и суперпарамагнитную (табл. 1). Преобладает магнитный гётит. Суперпарамагнитный гётит характеризуется мальм размером частиц <20 нм.

Мёссбауэровские спектры минеральных разновидностей бокситов

Таблица 1

Гематит-бёмитовый боксит

о

-I

Г2

а « ^

3 о

Ь

-5 -6

■Гематит '

8 V, мм/с

05, мм/с 15, мм/с 5. У- е. Позиция Ре Ре" /Ре"

-0.21 0.37 43.04 А1-гематит (9 ат. % А1)

-0.22 0.38 23.18 (>16ат.% А1)

-0.25 0.40 13.90 А1-Гетит(т)

0.83 (4) 0.35 (2) 12.82 А1-Гетит(8)

2.52 (4) 1.16(2) 2.33 |:е' VI- «каолинит» 0.50

0.53 (2) 0.36 (7) 4.7 Ре"\л, «каолинит»

Гематит-шамозит-бёмитовый боксит

АЬГематпт

-12 -10

4 6 8 У; ММ/С

ОЭ. мм/с 15. мм/с 5, у. е. Позиция Ре

-0.21 0.37 46.31 А1-гематит (12 ат.% А1) -

-0.28 0.37 17.48 АМ'етит (т)

0.85(4) 0.37 (2) 11.00 АРГетит (в)

2.620(5) 1.133(3) 25.21 Ре:\,(М2). шамозит >8

Шамозит-бёмитовый боксит

05. мм/с 1Б, мм/с 3, у. е. Позиция Ре Ре27Ре?*

2.654(3) 1.124(1) 62.8 Ге-ч„1(М2), шамозит 2.15

2.2В (2) 1.057 (9) 5.5 Ре'1 у|(М1). шамозит

0.57(1) 0.341 (6) 19.5 Ре'Чч шамозит

0.71 (2) 0.52 (2) 12.2 Ре'^уь шамозит

Каолинит-бёмитовый боксит

-12 -10 -8 -6 -4 -2 и 2 4 6 8 У,мм/с

С«, мм/с мм/с Э, у. е. Позиция Ре Ре27Ре'"

-0.21 0.37 50.59 А1-гематит (13 ат. % А1) -

0.75(6) 0.36(3) 9.41 А1-гетит(5) -

2.3 (8) 1.2(4) 6.4 каолинит 0.19

0.5(2) 0.3(1) 33.59 Ре VI-каолинит

На дифрактограммах гётит четко не фиксируется поскольку значительная его часть представлена высокодисперсной составляющей и за счет малого количества минерала в пробах. На термограммах дает различимые эндопики 80— 100 °С и 310—330 °С, которые характерны для тонкодисперсного и гидрогёти-та.

Шамозит на Вежаю-Ворыквинском месторождении является вторичным минералом по бокситам.

В исследованных образцах наблюдается различное соотношение двух- и трехвалентного железа в шамозите.

Согласно рентгенодифракционным данным во всех шамозитсодержащих образцах присутствуют две полиморфных разновидности шамозита моноклинная и ромбическая.

Каолинит. Каолинит в бокситах обычно считают возникшим в связи с процессами дебокситизации. В составе рентгеноаморфной фазы гематит-бёмито-вых бокситов выделен минерал со структурой близкой к каолиниту. В каоли-нит-бёмитовых бокситах доля каолинита составляет 19 %. Установлено, что половина железа содержащаяся в этих бокситах входит в состав каолинита с преобладанием двухвалентного.

3. Тонкодисперсная составляющая гематит-шамозит-бёмитовых и каолинит-бёмитовых бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения сформирована преимущественно частицами размером 20—40 им. Морфоструктурные характеристики зерен минералов позволяют прогнозировать поведение руды в технологических процессах.

Для получения более полной характеристики минеральных агрегатов бокситов был проведен морфометрический анализ методами рентгеновского и синхротронного малоуглового рассеяния. Для эксперимента использовались объединенные пробы гематит-шамозит-бёмитовых и каолинит-бёмитовых бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения.

В случае рентгеновского малоуглового рассеяния (РМУР) съемка велась по методу Бонзе-Харта на базе дифрактометра ДРОН-УМ1. Данные синхротронного малоуглового рассеяния (СМУР) были получены в Курчатовском центре синхротронного излучения и нанотехнологий (г. Москва) на станции малоуглового рассеяния. Обработка экспериментальных кривых осуществлялась в программе МаШсас! 15 по алгоритму, составленному автором.

Результаты расчета размеров частиц приведены в табл. 2. Для маложелезистых каолинит-бёмитовых бокситов радиус тонкодисперсных частиц равен 39 нм, для гематит-шамозит-бёмитовых установлено наличие частиц двух размеров с радиусами 33.7 и 24.3 нм.

Уровень тепловых флуктуаций плотности (1р) позволяет оценить степень кристалличности породы. Меньшее значение 1р соответствует более кристал-личному образцу.

В нашем случае более кристалличными являются образцы каолинит-бёми-товых бокситов. Эти данные хорошо согласуются с данными микроскопии и рентгеновской дифрактометрии.

Таблица 2

Параметры минеральных частиц поданным малоуглового рассеяния

Типы руд (отн. ед.) (нм) 1^2 (отн. ед.) 1^2 (нм) е. и,- А"3

Каолинит-бёмитовые бокситы (метод СМУР) 302 39.0 - - 0.76

Гематит-шамозит-бёмитовые бокситы (метод РМУР) 261 33.7 187 24.3 1.05

Примечание. — радиус инерции, К я — радиус минеральных частиц (сферической формы), 1р — уровень тепловых флуктуаций плотности (позволяет анализировать степень кристалличности исследуемого материала, меньшее значение соответствует большей степени упорядоченности).

Метод малоуглового рассеяния позволяет изучить характер агрегации минеральных зерен. В гематит-шамозит-бёмитовых бокситах частицы агрегируются в изогнутые цепочки из отдельных частиц. В каолинит-бёмитовых бокситах в агрегаты (розочки) из отдельных частиц.

Результаты, полученные с помощью малоуглового рассеяния, согласуются с данными РЭМ. Микроскопия дает возможность оценить размеры частиц в локальном участке, а метод малоуглового рассеяния — оценить параметры частиц во всем объеме исследуемого образца.

Для доводки низкокачественных бокситов до пригодных к переработке методом Байера используются различные методы обогащения. Продолжаются разработки других способов переработки бокситов, включая некондиционные бокситы и другое алюминиевое сырье (нефелиновые руды, кианиты, цеолиты и другие).

Выполненные нами исследования показали, что при лазерной обработке каолинит-бёмитовых бокситов наблюдается перераспределение бокситового вещества с концентрацией титана в спёке (согласно статистической интерпретации данных микрозондового сканирования содержание титана увеличивается в среднем в 1.7 раза), причем концентрация титана наблюдается при конкретных величинах плотности энергии лазерного излучения. В ходе эксперимента были выявлены оптимальные параметры плотности энергии лазерного излучения, при которых наблюдается кристаллизация новой фазы (возможно корунда).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• В результате проведенных исследований разработан комплекс минералогических методов, благодаря которому уточнен минеральный состав бокситов и получены новые кристаллохимические данные. Разработана и опробована методика морфометрического анализа тонкодисперсной составляющей бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения с применением малоуглового рассеяния, которая позволила выявить морфометрические характеристики минеральных зерен субмикронного размера и характер их агрегации.

• Изучены четыре основных минеральных типа бокситов, в которых установлен гётит (содержание 6-7 %). Установлено присутствие рентгеноаморф-ной фазы во всех типах бокситов, кроме каолинит-бёмитовых.

• Выявлены важные кристаллохимические особенности железосодержащих минералов бокситов, в том числе изоморфное замещение железа алюминием в минералах оксидов железа, который теряется при переработке бокситов на глинозем. В гематите изоморфное замещение железа алюминием составляет не менее 7 ат. % от количества железа, что ведет к потере алюминия в количестве 2-3%;

• В бокситах Среднего Тимана выявлены минеральные формы золота и теллура (самородное золото и теллурит).

• Выявлены значительные вариации вещественного состава при дроблении и разделении бокситов на гранулометрические фракции во фракции < 1 мкм.

• Изучено воздействие лазерного излучения на минеральное вещество боксита. Показано, что при определенной плотности энергии лазерного излучения наблюдается увеличение содержания титана в среднем в 1.7 раза и образование новых фаз.

Выявленные сложные формы вхождения полезных компонентов и их технологические свойства определяют комбинированные технологии их переработки, позволяют прогнозировать их поведение в технологических процессах.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рецензируемых журналах

1. Вахрушев A.B., Котова О.Б., Люблинский И.Ф. Бокситы Тиманского региона: новые методы и средства комплексной переработки // Разведка и охрана недр, 2009, № 11, С. 53—56.

2. Вахрушев А. В., Котова О. Б. Бокситы Тимана: Минералого-технологи-ческие особенности // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2011. №З.С. 12-16.

3. ВахрушевА. В. Первая находка самородного золота и теллура в бокситах Вежаю-ворыквинского месторождения (Средний Тиман) // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2011. №7. С. 23—25.

Остальные публикации

1. Вахрушев A.B., Котова О.Б., Понарядов A.B. Рентгенодифракционный метод при исследовании наноразмерных систем // Всероссийская конференция с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития». Архангельск, 2008. С. 222—223.

2. Котова О. Б., Понарядов А. В., Вахрушев A.B., Шушков Д. А. Адсорбци-оннные процессы и рентгенометрия минеральных наносистем // Международный минералогический семинар «Структура и разнообразие минерального мира». Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 2008. С. 50-51.

3. Вахрушев A.B. Алюмосиликатные комплексы: структура и свойства // Всеросссийская Молодежная научная конференция. «Молодежь и наука на севере» (в 3-х томах). Том 3. Сыктывкар, 2008. С. 130.

4. Вахрушев А. В., Любинский И. Ф., Котова О. Б. Новые методы и средства комплексной переработки алюминиевого сырья Республики Коми // Материалы XV Геологического съезда Республики Коми « Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востостока России» (в 3-х томах). Том 3. Сыктывкар: Геопринт, 2009. С. 349

5. Вахрушев А. В., Котова О. Б. Проблемы и перспективы геотехнологий алюминиевых руд // Материалы Международного минералогическогосеми-нара «Минералогическая интервенция в микро- и наномир». Сыктывкар: Геопринт, 2009. С. 438

6. Вахрушев А. В., Котова О. Б. Алюминиевое сырье: Новые методы и средства комплексной переработки //Материалы международного совещания «Инновационные процессы в технологиях комплексной, экологически безопасной переработки минерального и нетрадиционного сырья». Новосибирск: Изд. Института горного дела СО РАН, 2009, с. 219

7. Вахрушев A.B., Бокситы Вежаю-Ворыквинского месторождения и проблемы их рационального использования // Материалы международного совещания «Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья» - Плаксинские чтения 2010, Казань, 2010, с. 496.

8. VakhrushevA.V., KotovaO. В., OzhoginaE.G., Mineralogy of Devonian Timan bauxites // Materials of The 20-th General Meeting of the international mineralogical association (IMA 2010), Budapest 2010/

9. Vakhrushev A.V., Kotova О. В., Ozhogina E.G., Concentration Technology for Middle Timan bauxites // Materials of The 20-th General Meeting of the international mineralogical association (IMA 2010), Budapest 2010

10. Kotova O.B., Vakhrushev A.V. Timan bauxites: distribution, composition, industrial application (Komi Republic, Russia)// ICAM 2011 Procceeding, Tronheim, Norway. 2011. P. 741-748.

11. Вахрушев А. В. Годичная сессия по итогам 2010 года. Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2011. №2. С. 25.

12. Вахрушев А. В. Проблемы переработки алюминиевых руд, новые технологии // Материалы международного совещания «Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья» - Плаксинские чтения 2011, Верхняя Пышма, 2011, С. 87-88.

13. Вахрушев А. В. Перераспределение вещества боксита с помощью лазерного излучения // Материалы 20-й научной конференции Института геологии Коми НЦ УрО РАН «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Севе-роуральского сегмента». Сыктывкар: Геопринт, 2011. С. 25—27.

14. Уляшев В. В., Вахрушев А, В., Петраков А. П. Изучение структуры маложелезистых бокситов методом синхротронного малоуглового рассеяния // Материалы 20-й научной конференции Института геологии Коми НЦ УрО РАН «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента». Сыктывкар: Геопринт, 2011. С. 173—177.

Тираж 100 _Заказ 863

Издательско-информационный отдел Института геологии Коми НЦ УрО РАН 167982, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54. E-mail: geoprint@geo.komisc.ru

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Вахрушев, Александр Вадимович, Сыктывкар

61 12-4/139

Российская академия наук Уральское отделение Коми научный центр Институт геологии

1 < ахЛ/ На правах рукописи

Вахрушев Александр Вадимович

МИНЕРАЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТОНКОДИСПЕРСНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ БОКСИТОВ СРЕДНЕГО

ТИМАНА

Специальность 25.00.05 - Минералогия, кристаллография Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научные руководители -доктор геолого-минералогических наук Котова Ольга Борисовна доктор физико-математических наук Петраков Анатолий Павлович

Сыктывкар 2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................4

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ОСНОВНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БОКСИТОВ ТИМАНА...................................................10

1.1 Общая характеристика.................................................................................10

1.2 Средне-Тиманский бокситорудный район: Вежаю-Ворыквинское и Верхне-Щугорское месторождения.................................................................15

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ..................................32

2Л Объекты исследований................................................................................32

2.2 Методы исследований.................................................................................37

2.2.1 Рентгеновская дифрактометрия............................................................37

2.2.2 Химический анализ................................................................................39

2.2.3 ИК - спектроскопия...............................................................................40

2.2.4 Термический анализ..............................................................................42

2.2.5 Мёссбауэровская спектроскопия..........................................................43

2.2.6 Оптическая микроскопия......................................................................44

2.2.7 Новый метод исследования бокситов - малоугловое рассеяние рентгеновских лучей.......................................................................................45

ГЛАВА 3. МИНЕРАЛОГИЯ БОКСИТОВ.........................................................48

3.1 Минеральные типы бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения. 50

3.1.1 Гематит-бёмитовый (гётитсодержащий) тип руд...............................51

3.1.2 Гематит-шамозит-бёмитовый (гётитсодержащий) тип руд..............55

3.1.3 Шамозит-бёмитовый тип руд...............................................................58

3.1.4 Каолинит-бёмитовый тип руд...............................................................61

3.2 Минералы бокситов и их кристаллохимические особенности...............66

3.2.1 Бёмит у-АЮ(ОН)...................................................................................68

3.2.2 Гематит а-Ре20з......................................................................................71

3.2.3 Гётит........................................................................................................74

3.2.4 Каолинит.................................................................................................75

3.2.5 Шамозит..................................................................................................78

3.2.6 Минералы титана...................................................................................80

3.2.7 Акцессорные минералы.........................................................................82

3.2.8 Золото......................................................................................................86

ГЛАВА 4. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ И МОРФОМЕТРИЯ

ТОНКО ДИСПЕРСНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ.....................................90

4.1 Распределение вещества в зависимости от классов крупности..............90

4.2 Анализ морфометрических характеристик зерен минералов в бокситах с применением малоуглового рентгеновского рассеяния................................94

ГЛАВА 5. ПЕРЕРАБОТКА БОКСИТОВ..........................................................102

5.1 Современные проблемы переработки бокситов.....................................102

5.2 Высокоэнергетическая обработка бокситов............................................106

5.2.1 Воздействие лазерного излучения на образцы.................................109

5.2.2 Характер распределения элементов в обработанных областях......117

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................122

ЛИТЕРАТУРА.....................................................................................................124

Опубликованная:..............................................................................................124

Фондовая...........................................................................................................135

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Россия является одним из крупнейших в мире производителей алюминия, однако, собственного глиноземного сырья не хватает, запасы бокситов невелики (3 % от мировых) и в основном низкого качества. Из-за большого дефицита собственного бокситового сырья Россия импортирует большие объемы бокситов из Австралии, Казахстана и других стран.

Удовлетворение возрастающих потребностей в минеральном сырье при истощении сырьевой базы следует связывать с созданием и применением новых прорывных технологий (как исследовательских средств, так и переработки и обогащения), способных обеспечить комплексное извлечение полезных компонентов, замкнутый технологический цикл, утилизацию отходов.

Четверть российских запасов бокситов сосредоточена в Тиманской бокситоносной провинции на территории Республики Коми, в том числе запасы Вежаю-Ворыквинского месторождения, которые составляют 8.1 % от общероссийских, причем глубины залегания рудных тел позволяют разрабатывать месторождение дешевым открытым способом (Акимова и др., 2010).

На Средне-Тиманском бокситовом руднике некондиционные бокситы с кремниевым модулем меньше 4 и попутные породы бокситовых руд с кремниевым модулем меньше 2 (их общее содержание составляет 30-40 % (Землянский, 2005)) отправляются в отвалы карьера.

Для создания оптимальных технологий передела необходимо глубокое изучение бокситовых руд с привлечением современных методов минералогических исследований с целью вовлечения в переработку всего минерального вещества.

Цель работы - выявление тонкодисперсной составляющей бокситовых руд, изучение ее минералогических особенностей и физико-химических свойств для повышения эффективности и комплексности переработки.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1) разработка комплекса минералогических методов изучения тонкодисперсных бокситовых пород Тимана для получения новых данных, включая адаптацию метода малоуглового рассеяния для анализа морфоструктурных характеристик минералов тонких классов;

2) выделение минеральных типов бокситов и уточнение их минерального состава;

3) характеристика кристаллохимических особенностей минералов в различных минеральных типах бокситовых руд;

4) определение элементов-примесей и форм их нахождения в бокситах;

5) выявление вариаций вещественного состава гранулометрических фракций, включая тонкие классы;

6) развитие методов высокоэнергетических воздействий при переработке бокситовых руд.

Фактический материал. Работа выполнена на основе изучения каменного и кернового материала, отобранного на карьерах и отвалах в ходе полевых работ лично автором на центральной залежи Вежаю-Ворыквинского месторождения, (всего было отобрано порядка 300 образцов), небольшая часть образцов предоставлена В. В. Беляевым и В. Д. Игнатьевым из личных коллекций.

Работа выполнена в рамках соответствующих тем НИР института геологии, при поддержке гранта молодежного научного проекта УрО РАН «Новые методы исследования тонкодисперсной составляющей бокситов Тимана».

Методы исследования. Для получения полной и достоверной

информации о вещественном составе бокситов, отличающихся

5

полиминеральным составом, высокой дисперсностью породообразующих минералов, присутствующих в тесной ассоциации друг с другом, использованы следующие минералого-аналитические методы: рентгеновская дифрактометрия, термический анализ, рентгенофлуоресцентный анализ, Мёссбауэровская и ИК спектроскопия, микрозондовый анализ, растровая электронная микроскопия высокого разрешения и другие.

Исследования выполнялись в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН, а также в сотрудничестве с ФГУП «ВИМС», ИГЕМ и МИСиС.

На защиту выносятся следующие защищаемые положения:

1. В четырех изученных минеральных типах бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения (гематит-бёмитовый, гематит-шамозит-бёмитовый, шамозит-бёмитовый, каолинит-бёмитовый), гематит-бёмитовый и гематит-шамозит-бёмитовый типы в значительном количестве содержат гётит (6-7 %), существенная часть которого (не менее 38-48 %) находится в высоко дисперсном состоянии.

2. Гематит и гётит в бокситах Вежаю-Ворыквинского месторождения изоморфно входит алюминий (не менее 2 % от общего алюминия), который не извлекается при переделе бокситов на глинозем методом Байера.

3. Тонкодисперсная составляющая гематит-шамозит-бёмитовых и каолинит-бёмитовых бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения сформирована преимущественно частицами размером 20-40 нм. Морфоструктурные характеристики зерен минералов позволяют прогнозировать поведение руды в технологических процессах.

Научная новизна работы

•Адаптирована методика малоуглового рассеяния рентгеновского и синхротронного излучения для бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения; доказано присутствие тонкодисперсных частиц в бокситах, изучены их морфометрические характеристики.

• Выявлены формы нахождения золота и теллура в бокситах Вежаю-Ворыквинского месторождения.

• Выявлен эффект повышения содержания титана при лазерной обработке бокситов.

• Рентгеноаморфная фаза была диагностирована во всех типах руд, кроме каолинит-бёмитовых.

• В гематит-шамозит-бёмитовых и гематит-бёмитовых типах руд выявлен гётит (6-7 %), в котором наблюдается изоморфное замещение железа алюминием.

• В минеральных разновидностях бокситов гётит и гематит содержат изоморфную примесь алюминия, который теряется при переделе бокситов на глинозем (2-3 % от общего алюминия).

Практическая значимость:

1) обоснован комплекс минералогических и физико-химических методов исследований бокситовых пород Среднего Тимана, который обеспечивает достоверную оценку минералого-техногогических свойств;

2) опробована методика морфометрического анализа бокситов с применением малоуглового рассеяния для бокситов Среднего Тимана, которая позволила идентифицировать и характеризовать тонкодисперсные бокситовые агрегаты с целью вовлечения их в обогатительные технологии для получения новых промпродуктов;

3) установленные кристаллохимические особенности минералов в минеральных типах бокситов позволят более эффективно вовлекать их в процессы переработки и обогащения;

4) разработан метод лазерной плавки маложелезистых бокситов с получением новых фаз и концентрированием титана в обработанной области.

Апробация работы. Полученные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития» (Архангельск, 2008), Всеросссийской Молодежной научной конференции,

7

«Молодежь и наука на севере» (Сыктывкар, 2008), XV Геологическом съезде Республики Коми « Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востостока России» (Сыктывкар, 2009), Международном минералогическом семинаре «Минералогическая интервенция в микро- и наномир» (Сыктывкар,

2009), Международном совещании «Инновационные процессы в технологиях комплексной, экологически безопасной переработки минерального и нетрадиционного сырья» (Новосибирск, 2009), Международном совещании «Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья» (Казань, 2010), The 20-th General Meeting of the international mineralogical association (IMA 2010, Budapest

2010), The 10-th International Council for Applied Mineralogy (1СAM 2011, Trondheim 2011, Norway).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 18 работ, 3 из них - в рецензируемых журналах, тезисов докладов - 15.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения, общим объемом 136 страниц. Работа иллюстрирована 75 рисунками, 17 таблицами, список литературы содержит 114 наименований.

Благодарности.

Автор благодарит своих научных руководителей доктора геолого-минералогических наук Котову Ольгу Борисовну и доктора физико-математических наук Петракова Анатолия Павловича.

Автор благодарен академику РАН Асхабу Магомедовичу Асхабову и академику РАН Николаю Павловичу Юшкину за предоставленную возможность выполнения работы и поддержку.

Особую благодарность автор выражает В. И. Силаеву и В. П. Лютоеву за ценные научно-методические рекомендации.

Автор благодарит руководителя лаборатории И. Н. Бурцева за

поддержку в проведении исследований, И. Ф. Любинского за содействие в

проведении полевых работ на Средне-Тиманском бокситовом руднике, В. И.

Ракина, Н. И. Орлову и Е. С. Сорокину за консультации, Л.Н. Андреичеву и

8

Т.М. Тимошенко за проведение седиментационных анализов, сотрудников лаборатории минерально-сырьевых ресурсов и лаборатории литологии и геохимии осадочных формаций за постоянную помощь и поддержку.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ОСНОВНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БОКСИТОВ ТИМАНА

Изучением геологии бокситов Среднего Тимана занимались многие специалисты научно-исследовательских институтов и производственных организаций (В. П. Абрамов, Н. П. Воропаева, В. Н. Дёмина, В. А. Лебедев,

A. П. Плякин, М. Н. Репина, А. М. Скловский, В. Г. Смирнов, О. В. Шумов, Б. А. Яцкевич и др.) и Института геологии Коми НЦ УрО РАН (В. В. Беляев,

B. В. Лихачев, И. В. Швецова и др.),

В главе представлены основные сведения о геологии бокситов Среднего Тимана на основе литературных данных (Беляев, 1997; Воропаева, 1990), такие как: характеристика подстилающих пород, палеорельефа, разрывные нарушения, характеристика составов надрудной, рудной и подрудной пачек бокситов. Знание геологии бокситовых месторождений способствуют правильному выбору минералогических методов их исследования для переработки и обогащения.

1.1 Общая характеристика

Тиманский регион подразделяется на три части: Южный, Средний и Северный Тиман. В Республике Коми выделяются два бокситорудных района Средне- и Южно-Тиманский (рис. 1.1.1).

Средне-Тиманский бокситорудный район (возраст бокситов среднедевонский) представлен шестью месторождениями. Ворыквинская группа: Вежаю-Ворыквинское, Верхнещугорское, Восточное - достаточно хорошо разведаны и доведены до промышленного освоения. Так же в Средне-Тиманский бокситорудный район входят месторождения: Светлинское, Володинское, Заостровское (фосфато-бокситовое).

Средне-Тиманские месторождения представлены бокситами латеритного типа.

Южно-Тиманский бокситорудный район (возраст бокситов нижнекаменноугольный). Район представлен бокситами осадочного происхождения. Основные разведанные и уточненные запасы бокситов представлены тремя промышленными месторождениями: Кедвинское, Пузлинское, Тимшерское.

Основные породные комплексы, принимающие участие в геологическом строении Средне-Тиманских бокситовых месторождений, это верхнерифейский кристаллический фундамент и перекрывающий его палеозойский осадочный чехол. Девонская бокситоносная формация приурочена к контакту этих двух комплексов.

Верхнерифейский комплекс делится на две серии: нижнюю - четлассую и верхнюю - быстринскую (рис. 1.1.2). В районах бокситовых месторождений четласская серия представлена породами преимущественно кварцевого состава. Эти породы не имеют прямого отношения к бокситообразованию. Быстринская серия включает ворыквинскую, павъюгскую и паунскую свиты.

Осадочный платформенный комплекс в местах непосредственного перекрытия пород рифейского фундамента, развитые по ним коры выветривания и бокситы представлены нижнефранскими отложениями. Они в свою очередь делятся на две толщи: терригенно-глинистую и вулканогенно-осадочную (Беляев, 1997).

Рис. 1.1.1. Геологическая карта бокситорудных районов Тимана. Среднетиманский бокситорудный район (I): 1 - Вежаю-Ворыквинское, 2 -Верхнещугорское, 3 - Восточное, 4 - Светлинское, 5 - Володинское, 6 -Заостровское; Южнотиманский бокситорудный район (II): 1 -Кедвинское, 2 -Пузлинское, 3 - Тимшерское. Авторы-составители: Д. Б. Соболев, Н. И. Тимонин (Атлас республики Коми, 2011)

Быстринская Паунская ö а, У Рн >500 Сланцы стально-серые филлитовидные хлорит-серицитовые и кварц-хлорит-серицитовые

.......11 1 —"!...... Ьздае^г о о 00 1 о о Известняки и доломиты темно-серые до черных в различной степени глинистые, переслаивающиеся и фациально замещающиеся сланцами углистыми и серицит-хлоритовыми участками известковистыми

о СП 1 о о о Сланцы стально-серые филлитовидные хлорит-серицитовые и кварц-хлорит-серицитовые с редкими прослоями углистых сланцев

50-70 Маркирующий горизонт. Сланцы углисто-хлорит-серицитовые

§ и о и 2 из ю <й С > PL, ;£[-!• 7 1 jiT-tr- — г-тт:~ ifri -'-"' 'Т-"Щ{ 1} 1 - IT*.. ,1 g Г^Г о о оо о о ■«г Известняки и доломиты серые строматолитовые с Poludia polimorphaRaab, Yymnosolen asymmetricus Raab, переслаивающиеся и фациально замещающиеся известняками и доломитами серыми, зеленовато-серыми неравномерно глинистыми, участками розовато-серыми слабо глинистыми мраморизованными

5 и о и К 03 и 6 PQ S-, > & Рн у j f. 1 о о гл о о Известняки и доломиты серые и пестроцветные строматолитовые с Jnseria tjomusi Krul., Jurusania nisvensis Raab, j eleganta f п. переслаивающиеся с известняками и доломитами серыми, зеленовато-серыми от слабо глинистых мраморизованных до умеренно глинистых и глинистых

•......^ -/—'—7~ о о о ^ ü <N Мергели зеленые и голубовато-зеленые с подчиненными прослоями глинистых извес�