Сырьевая база Урала

В настоящее время на Урале насчитывается около 50 средних и крупных месторождений железных руд и более 200 мелких месторождений и рудопроявлений.

Формирование их связано с различными геологическими процессами: магматическими, постмагматическими, осадочными, выветривания. В зависимости от условий образования руд, их минерального состава, геохимических особенностей и связи с определенными комплексами рудовмещающих пород выделяются следующие основные типы месторождений: титаномагнетитовые, скарново-магнетитовые, железистых кварцитов и бурожелезняковые.

Выделяются две группы (формации) титаномагнетитовых месторождений: ильменит-магнетитовая, или подтип, и собственно-титаномагнетитовая, или качканарский подтип.

Наибольшее значение для промышленности в настоящее время имеют и будут иметь в новом тысячелетии, несомненно, месторождения титаномагнетитовых руд качканарского подтипа, располагающегося в западной части Тагильской зоны. Наиболее значительные месторождения этой группы Качканарское, Гусевогорское и Суроямское. Оруденение связано с различными типами пород: на Висимском и в отдельных зонах Гусевогорского месторождения — с наиболее магнезиальными разностями ультраосновных (низкокремнеземистых) пород — оливинитами и верлитами, в таких месторождениях, как Качканарское, Гусевогорское и др., с пироксенитами, на Первоуральском и Маюровском — с горнблендитами. Рудные минералы представлены в основном магнетитом, ильменитом;в подчиненном количестве присутствуют гематит, сульфиды, встречается рассеянная платина. В рудах присутствуют и другие легирующие элементы, которые могут представлять в будущем промышленный интерес (скандий, германий), а также элементы платиновой группы.

На долю малотитанистых руд в общем балансе железных руд Урала приходится более 80%. Наиболее крупным представителем их является Качканарская группа, включающая собственно Качканарское и Гусевогорское месторождения, расположенные в Качканарском массиве.

Огромные запасы и благоприятные геологические, горнотехнические и технологические условия их отработки являются предпосылками к тому, чтобы в недалеком будущем они станут основной железорудной базой черной металлургии Урала.

Скарново-магнетитовые месторождения являются основной сырьевой базой горнодобывающей и металлургической промышленности Урала. Наиболее крупные месторождения сосредоточены в двух геолого-структурных зонах: Тагило-Магнитогорской — Гороблагодатское, Северо-Гороблагодатское, Высокогорское, Естюнинское, Магнитогорское, Малый Куйбас и Восточно-Уральской — Петровское, Глубоченское, Алешинское, Качарское, Соколовско-Сарбайская группа.

Скарново-магнетитовые руды Урала совместно с титаномагнетитовыми рудами служат основной сырьевой базой металлургических предприятий Урала. Комплексный состав скарновых сульфидно-магнетитовых (Cu, Co, Zn, отчасти Au, Ag) и титаномагнетитовых руд (Ti, V, отчасти Sc и платиноиды), усовершенствование старых и внедрение новых технологий обогащения в перспективе, несомненно, должны способствовать повышению эффективности работы железорудных горнодобывающих и перерабатывающих предприятий Урала. Так, по оценке сотрудников Института «Уралмеханобр» (С.П. Дойлидова, И. И. Ручкина, В.А. Зубкова) суммарная стоимость сопутствующих элементов (Co, Cu, Au, Ag и S) в скарновых сульфидсодержащих рудах некоторых месторождений Тагило-Кушвинского рудного района составляет более половины стоимости железа в этих рудах. Вместе с тем, в связи с длительной и интенсивной эксплуатацией, особенно в военные и послевоенные десятилетия, запасы скарновых магнетитовых руд сильно уменьшились: практически все крупнейшие на Среднем и Южном Урале месторождения — Гороблагодатское, Высокогорское и Магнитогорское — находятся в завершающей стадии отработки. Положение с резервными запасами сильно осложнилось и в связи с распадом СССР, в результате которого основная группа разрабатываемых крупнейших в стране и в мире магнетитовых месторождений Соколовско-Сарбайской группы и Качарского отошла к Казахстану. Весьма крупные запасы скарновых руд имеются в Курганской области, но они залегают на больших глубинах (470−1500 м.) и в ближайшем будущем вряд ли будут эксплуатироваться. Наиболее реальными направлениями по приросту запасов руд в экономически освоенных районах представляются разведка и поиски руд на глубоких горизонтах и флангах известных месторождений.

Промышленные месторождения сидерита известны на западе Челябинской области — Бакальские в Саткинском районе и Ахтенское в Кусинском районе. Они расположены в Центрально-Уральской структурно-геологической зоне в северной части Башкирского мегантиклинория. Сидеритовые месторождения относятся к гидротермально-метасоматическому классу и залегают в карбонатных породах. Бакальская группа сидеритовых месторождений крупнейшая в мире для данного класса.

Железные руды Бакальских месторождений представлены двумя типами: эпигенетическими сидеритовыми залежами и бурыми железняками зон окисления сидеритов. Месторождения разрабатываются уже около 240 лет и высококачественные бурожелезняковые руды в значительной степени отработаны. Запасы сидеритов составляют около 1 млрд. т., что позволяет рассматривать Бакальские месторождения в разряде уникальных. В рудном поле площадью 150 км² известны более 20 месторождений, содержащих около 200 рудных тел.

В настоящее время действует три рудника, добывающих сидеритовую руду открытым способом: Новобакальский, Иркускан, Шуйдинский (в последнем добывают также и остатки высококачественных гематит-гидрогетитовых руд — турьитов) и шахта «Сидеритовая». Всего за время эксплуатации Бакальских рудников в XX веке было добыто 105 647 тыс. т. сидеритов и 130 464 тыс. т. бурожелезняковых руд, т. е., всего более 236 млн. т. железной руды (Н.В. Гринштейн, 1997). В Бакале действует аглофабрика по производству агломерата из смеси сидерита и бурого железняка. Перспектива развития Бакальских месторождений должна определяться комплексным использованием природных ресурсов рудного района.

Ахтенское месторождение расположено в 30 км. восточнее г. Куса. Оно приурочено к доломитам нижнекусинской подсвиты саткинской свиты. Сближенные пластообразные и линзообразные залежи образуют крутопадающую зону длиной до 2 км. мощностью до 100 м., на глубину они прослежены до 400 м. Сидерит содержит изоморфную примесь магния (не менее 4%), характеризуется повышенным содержанием кварца (в среднем 14%). Запасы месторождения составляли 10 млн. т. Они наполовину отработаны открытым способом.

Месторождения железистых кварцитов. Промышленные месторождения (по современным требованиям) известны в Тараташском блоке, расположенном в Центрально-Уральской зоне, к северо-западу от г. Златоуста. Тараташская группа включает Куватальское, Радостное, Магнитный Ключ, Западно-Лысогорское и Шигирское месторождения железистых кварцитов.

До 1917 г. руды этих месторождений добывались и поставлялись на Уфалейский и Кыштымский металлургические заводы.

Железистые кварциты тараташских месторождений залегают в нижней части тараташской свиты, сложенной кварцитами, гнейсами, амфиболитами. Рудные тела имеют пластовую и линзовидную форму.

Они образованы в основном магнетитом, кварцем, пироксеном с небольшим количеством роговой обманки, граната, апатита. Содержание железа в рудах составляет 30−35%.

Наиболее крупным из них является Куватальское месторождение, расположенное в северо-восточной части Тараташского блока. Рудные тела залегают согласно вмещающих пород.

Разрывными нарушениями они разорваны на несколько частей (блоков) и смещены относительно друг друга. Самое крупное рудное тело прослежено по простиранию на 1800 м., по падению — на 850 м. при наибольшей мощности 60 м. Рудные тела месторождения прослежены скважинами до глубины 1000 м. Ориентировочные запасы руд до указанной глубины оцениваются в 270 млн. т.

Месторождение Радостное, расположенное в 15 км. к юго-западу от Куватальского, отработано открытым карьером в конце 80-х гг. ХХ века. Другие месторождения Тараташской группы не эксплуатируются.

Месторождения бурых железняков. Из других типов железорудных месторождений, которые в перспективе могут стать одним из важных источников железа в связи с их большими запасами (до 10 млрд. т.), следует отметить экзогенные железные руды. Среди них выделяются два подтипаостаточный и собственно осадочный. К первому подтипу относятся бурые железняки Серовского рудного района на Среднем Урале и Орско-Халиловского — на Южном, связанные с мезозойскими корами выветривания ультраосновных пород. Поэтому они содержат в повышенных количествах Cr, Ni и Co и, таким образом, являются природно-легированными рудами. По данным В. И. Лещикова, Серовское месторождение с запасами руд в 770 млн. т. при среднем содержании в них Fe-36,64, Сr-1,70, Ni-0,21 и прогнозными ресурсами 900 млн. т. до глубины 150 м. вполне пригодно для открытой добычи. Ко второму подтипу, или оолитовой железорудной формации, относятся очень крупные месторождения с много миллиардными (до 10 млрд. т.) запасами бурых железняков Кустанайского Зауралья.

Среди железорудных месторождений западного склона Южного Урала на территории Башкортостана заслуживает внимание большая группа мелких инфильтрационно-остаточных бурожелезняковых месторождений, залегающих в коре выветривания терригенно-карбонатных толщ верхнего протерозоя. Месторождения интенсивно разрабатывались еще в ХIX веке, но к середине ХХ века эксплуатация большинства из них была прекращена. Здесь выделяются Зигазино-Комаровский, Авзянский, Инзерский и Лапыштинский железорудные районы, в которых расположены более 30 месторождений. Железные руды месторождений характеризуются сравнительно простым и однообразным вещественным составом, представленным в основном гидроокислами железа с незначительной примесью окислов и гидроокислов марганца, в некоторых месторождениях присутствуют сульфиды железа и меди пирит и халькопирит, а на наиболее глубоких горизонтах (более 100 м.) встречаются также тонкие прослои сидеритов.

Наиболее крупным является Туканское месторождение, рудные зоны которого, состоящие из пяти рудных пластов, вытянуты по простиранию от сотен метров до 3 км. и более при мощности от 1 до 10 м.

Следует отметить, что в связи с геологическими условиями размещения железных руд данного типа, особых перспектив на открытие новых промышленных месторождений по современным оценкам не имеется.

В заключение следует сказать, что опыт изучения закономерностей размещения железорудных месторождений на Урале и анализ состояния железорудной сырьевой базы Урала в целом свидетельствуют о том, что на Урале перспективы обнаружения новых объектов на малых глубинах (до 200 м.), т. е., неглубоко залегающих крупных месторождений легкоплавких и легкообогатимых железных руд, весьма ограниченны, прогнозные же ресурсы этих руд связываются с большими глубинами (от 200 до 2000 м.). Поэтому наибольший интерес представляют титаномагнетитовые месторождения высоко титанистых и особенно мало титанистых руд, характеризующиеся большими запасами и залеганием руд вблизи поверхности. Резервной сырьевой базой являются железо-хром-никелевые бурые железняки Серовского месторождения после разработки технологии их переработки.