Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Геологическая карта магматического комплекса Бушвельд и расположение рудников

Бушвелдский комплекс ( BIC ) является крупнейшим слоистый изверженных вторжения [1] [2] в земной коре . [3] Он был наклонен и подвергся эрозии, образовав обнажения вокруг того, что кажется краем большого геологического бассейна : бассейна Трансвааля . Ему примерно 2 миллиарда лет [4], и он разделен на четыре разных конечности: северную, южную, восточную и западную. Комплекс Бушвельд включает слоистую свиту Рустенбург, граниты Лебова и фелсичи Ройберг, перекрытые отложениями Кару. [5]Это место было впервые обнаружено около 1897 года Густавом Моленграафом . [6]

Расположенный в Южной Африке , BIC содержит одни из самых богатых рудных месторождений на Земле. [7] [8] [9] [10] Комплекс содержит крупнейшие в мире запасы металлов платиновой группы (МПГ) или элементов платиновой группы (ЭПГ) - платины , палладия , осмия , иридия , родия и рутения, а также обширные количество железа , олова , хрома , титана и ванадия. Они используются, помимо прочего, в ювелирных изделиях, автомобилях и электронике. Габбро или норит также добывают из частей комплекса и превращают в размерный камень . Проведено более 20 горных работ. [11] Были проведены исследования потенциальных месторождений урана. [12] Комплекс хорошо известен своим chromitite рифов месторождений, в частности рифа Меренского и риф UG-2. На его долю приходится около 75 процентов мировых запасов платины и около 50 процентов мировых запасов палладия. В этом отношении комплекс Бушвельд уникален и является одним из самых экономически значимых комплексов месторождений полезных ископаемых в мире. [13]

Геология [ править ]

Хромитит (черный) и анортозит (светло-серый) слоистые магматические породы в критической зоне UG1 магматического комплекса Бушвельд на обнажении реки Монононо , недалеко от Стилпорта
Габбро - норит (полированная плита), продаваемая как «Импала Блэк Гранит», Комплекс Бушвельд. Он состоит в основном из сероватого полевого шпата плагиоклаза и черного пироксена . Карьер находится к северу от города Рустенбург .
Изображение под поляризованным микроскопом тонкого среза части зерна ортопироксена, содержащего ламели распада авгита (длинный размер 0,5 мм, Bushveld Intrusion). Текстура документирует многоступенчатую историю: (1) кристаллизация двойникового пижонита с последующим распадом авгита; (2) разложение пижонита на ортопироксен плюс авгит; (3) распад авгита, параллельный бывшей двойниковой плоскости пижонита.

Происхождение и формирование [ править ]

Магматический комплекс Бушвельд занимает грушевидную территорию в центре Трансвааля . Он разделен на восточную и западную части с дальнейшим расширением на север.

Все три части системы образовались примерно в одно и то же время - около 2 миллиардов лет назад - и очень похожи. Огромные количества расплавленной породы из мантии Земли были вынесены на поверхность через длинные вертикальные трещины в земной коре - огромные дугообразные дифференцированные лополитические интрузии - создавая геологическое вторжение, известное как магматический комплекс Бушвельда.

Считается, что эти вторжения произошли примерно на 30 миллионов лет раньше близлежащего Вредефорта к югу. [14] Эффекты этих инъекций расплавленной породы с течением времени, в сочетании с кристаллизацией различных минералов при разных температурах, привели к образованию структуры, похожей на слоистую корку, состоящую из отдельных пластов породы, включая три слоя, содержащих МПГ, называется рифами. Большая часть центральной площади покрыта более молодыми породами.

Выступы заложены на раннем диабазовом пороге, выходы которого видны на юго-восточной стороне комплекса. Обычно они имеют зеленоватый цвет и состоят из клинопироксена , измененного на роговую обманку и плагиоклаз , и считаются самой ранней фазой комплекса.

Комплекс включает слоистые основные интрузии ( слоистая свита Рустенбург) и кислую фазу. Географический центр комплекса расположен к северу от Претории в Южной Африке примерно на 25 ° южной широты и 29 ° восточной долготы . Он занимает площадь более 66 000 км 2 (25 000 кв. Миль), размером с Ирландию .

Толщина комплекса варьируется, местами достигая 9 километров (5,6 миль). Литологические варьируются от значительной степени ультрамафитового перидотита , chromitite , гарцбургитаха и bronzitite в нижних участках к мафическому норят , анортозитовый и габбро по направлению к вершине, а мафит Рустенбург Слоистые Люкс сопровождается фельзитовой фазой (Лебова Гранитого Люкса).

Рудные тела в составе комплекса включают риф UG2 (Верхняя группа 2), содержащий до 43,5% хромита , и платиноносные горизонты Merensky Reef и Platreef . Толщина рифа Меренского колеблется от 30 до 90 см. Это норит с обширными слоями или зонами хромитита и сульфида, содержащими руду.

Риф содержит в среднем 10 частей на миллион металлов платиновой группы в пирротин , пентландита и пирита , а также в редких металлов платиновой группы минералов и сплавов . Рифы Меренского и УГ-2 содержат около 90% известных мировых запасов МПГ. На этих горизонтах добывается около 80% платины и 20% палладия, добываемого ежегодно.

Предлагаемые механизмы формирования [ править ]

Механизмы образования хромититовых пластов в Бушвельдском магматическом комплексе широко обсуждаются: предложены многочисленные механизмы. Ниже приводится неполный список процессов образования хромитита.

  • Изменения в химических и физических свойствах заставляют магму концентрироваться в хромите. Когда это происходит, ликвидус освобождается от любых других фаз. Таким образом, хромит - единственный минерал, кристаллизующийся в расплаве, накапливающийся в мономинеральных слоях на дне магматической камеры. [15]
  • Повышение общего давления системы, летучести кислорода и альфа-кремнезема. [15]
  • Один из наиболее приемлемых механизмов был предложен Ирвином: предполагается, что хромититы могли образоваться, когда химически примитивная магма вторглась в существующий очаг, чтобы смешаться с дифференцированной магмой. [15] [16]
  • Регулируемое гравитацией и размером осаждение и разделение зерен хромита (одновременно с оливином и OPX) в суспензиях с высоким содержанием кристаллов [15]
  • Смешение резидентной магмы и гранитных расплавов, происходящих из легкоплавких вмещающих пород [16]
  • Смешение ультраосновной магмы слоистых интрузий с магмой, исходной для анортозитов [16]
  • Деформация магматического очага, зарождение, подъем и расширение пузырьков газа или введение нового импульса магмы, увеличивающего условия общего давления. [16]
  • Увеличение летучести кислорода магмы внутри камеры, возможно, за счет сброса давления газа, дифференциальной диффузии водорода или потери газов за счет диффузии. [16]
  • Поглощение воды магмой [16]

Было высказано предположение о происхождении по крайней мере трех различных процессов, использованных для моделирования минерализации ЭПГ в этом районе:

  • Сбор сульфидными жидкостями из-за сродства ЭПГ к сульфидному расплаву [17]
  • Непосредственно кристаллизуется из силикатной магмы [17], а затем собирается оксидными минералами [18] [19]
  • Концентрация гидротермальными и / или гидромагматическими флюидами [17]

Структуры [ править ]

Магматический комплекс Бушвельд представляет собой слоистую интрузию основного состава (LMI) с хорошо выраженными рудными телами слоистых слоев хромитита, сосредоточенными в так называемой критической зоне; их называют рифами . Три основных рифовых месторождения - это риф Меренского, риф УГ-2 и Платриф. Эти рифы в основном представляют собой непрерывные или прерывистые слои хромита с большим количеством платиновой минерализации. Поверхностные породы обнажены в виде отдельных лопастей или выступов (главные из которых - восточные, западные и северные) и занимают площадь около 66000 км 2.. Эта большая магматическая провинция включает три основных магматических свиты: гранитную свиту Лебова (крупные гранитные интрузии А-типа), слоистую свиту Рустенбург (слоистую толщу основных-ультраосновных кумулятов мощностью около 8 км) и гранофировую свиту Рашуп (гранофировые породы). . [20] Они обнажены как слоистые последовательности пластинчатых интрузий, которые обычно подразделяются на пять основных зон (снизу до поверхности): маргинальную, нижнюю, критическую, главную и верхнюю зоны. Их можно увидеть последовательно в пределах упомянутых долей. Что касается центральной части, то здесь преобладают граниты и другие связанные с ними породы.

Большой метаморфический ореол контакта наблюдается в северном крыле, в районе Потгиетерсруса. [21]

Кратер Вредефорт структура воздействие съедены вторжения BIC и было показано, что , вероятно , не связаны с минерализацией БИК в. [22]

Меренский риф можно разделить на 5 слоев (снизу вверх): [17]

  • Пятнистый анортозит (Мер-Ано) : светлый анортозит (основание вышележащих слоев хромита) с темными полосами ойкокристов пироксена. Этот слой имеет гораздо более высокое соотношение минералов Pd / Pt (~ 20: 2) и содержит сульфиды с низким содержанием железа, такие как халькопирит, пентландит, пирротин с небольшими количествами галенита и сфалерита.
  • Нижний хромитит (Mer-ChL) : слой от субидиоморфного до неидеоморфного хромита темного цвета с различными размерами зерен от 0,5 до 2 мм в диаметре, окруженный плагиоклазом (некоторые наблюдались реликты в пойкилитовом полевом шпате с размерами, сопоставимыми с размером основного слоя анортозита) и ойкокристаллами ортопироксена. . Этот слой заканчивается острым контактом со стенкой. Что касается минерализации, он содержит незначительные количества (около 0,7%) гранулированного пентландита, халькопирита, пирротина и пирита. В минерализации ЭПГ преобладают сульфиды Pt и другие минералы Pt с небольшими количествами минералов Pd, что приводит к высокому соотношению Pt / Pd (около 106: 4).
  • Верхний хромитит (Мер-ЧУ) : несколько похож на нижний слой хромитита, но зерна хромита более мелкие (от 0,2 до 4 мм) и более плотно упакованы. Это снова Pt-минерал, доминирующий по отношению к Pd с небольшими количествами Cu-Ni-богатых сульфидов (халькопирита, пентландита и небольшого количества пирротина).
  • Меренский пегматит (Мер-Пег) : зеленовато-коричневый слой крупнозернистого или пегматитового меланорита толщиной от 2,4 до 2,8 см. Он содержит пузырьковые пятна интеркумулусного плагиоклаза с мезо- и адкумулированным пироксенитом с некоторыми зернами ортопироксена, достигающими размеров до 5 см. Зерна хромита практически отсутствуют с небольшими количествами вблизи верхнего контакта хромитита. Сульфидная минерализация снова меньше c. 0,7% минералов и преобладают сульфиды, богатые железом (больше пирротина по сравнению с пентландитом и халькопиритом). МПГ в меньшем количестве по сравнению с хромититами.
  • Меренский меланорит (Мер-Нор) : в некоторой степени похож на предыдущий слой, но представляет собой более мелкозернистый ортокумулированный меланорит с 1,6% вкрапленных и межзерновых или гранулированных сульфидных минералов с преобладанием Fe (пирротин с некоторым количеством пентландита и халькопирита). . Однако он более богат халькопиритом, но встречается в виде зерен меньшего размера (<1,5 мм), чем те, что обнаруживаются в пегматите. Существует интеркумулусный кварц и отмечены минералы, содержащие редкоземельные элементы (РЗЭ), и симплектиты альбит-анортит-ортоклаз.

UG2 пироксенит (Reef): вмещающая порода из UG2 chomitites преобладают гранулированной ортопироксеном, интерстициальный плагиоклаза и клинопироксена с переменной минорные количества вспомогательных минералов , таких как флогопита. Хромититы UG2 подстилаются пироксенитовым основанием, отличным от висячего пироксенита. Хромитовые зерна от субидиоморфных до частично окатанных (размером менее 0,5 мм) представляют собой второстепенную (около 4%), но постоянную фазу, внедренную ортопироксеном (и другими промежуточными фазами, такими как упомянутые) по всему этому пироксениту нижней стенки. В обнажениях и на стенках шахт видны крупные ойкокристы. [15]

Platreef : этот риф структура разделена на три секции: [17]

  • Нижний риф состоит из норитов и полевошпатовых пироксенитов, перекристаллизованных и наложенных на них надпечатками. В этом слое много ксенолитов вмещающих пород, особенно у основания слоя.
  • Центральный или Средний риф состоит из магматических перидотитов и перекристаллизованных основных пород «разной текстуры» с метаосадочными ксенолитами.
  • Верхний риф состоит в основном из плагиоклаза-пироксенита и норита, который постепенно сменялся норитом и габброноритом по направлению к контакту Главной зоны (см. Единицы). Есть ксенолиты, но это относительно немногочисленные брекчированные хромититы в полевошпатовых пироксенитах у вершины рифа .

Единицы [ править ]

Первичные стратиграфические единицы Бушвельдского магматического комплекса

Общая минеральная ассоциация хромититовых пластов Бушвельдского комплекса состоит из оливина + хромита, хромита +/- бронзита + плагиоклаза, хромита + плагиоклаза и хромита + клинопироксена. [23]

Многослойная последовательность BIC обычно делится на пять различных зон:

  • Верхняя зона  : это самый верхний компонент слоистой свиты Рустенбург (RLS). Эта зона представляет собой мощную толщу габброидов и в латеральном плане доминирует в богатых железом кумулятах, в которых находятся одни из крупнейших в мире титано-магнетитовых ресурсов. [24]Общая ассоциация пород - габбро + оливиновый диорит + анорторсит. Верхняя зона имеет мощность примерно 1000-2700 м и состоит из габбро и анортозита, которые постепенно перекрывают более дифференцированные породы, такие как диорит. Верхняя зона состоит из 24 основных слоев массивного магнетита мощностью примерно до 6 м. Контакт между Главной и Верхней зонами обычно определяется по первому проявлению кучевого магнетита. С другой стороны, некоторые исследователи помещают границу на заметный слой пироксенита, характеризующийся инверсией стратиграфических трендов изотопных отношений Sr и обогащением железа, который расположен в сотнях метров ниже первого появления кучевого магнетита. [20]
  • Основная зона  : Сложена последовательностью габброноритов с полосами пироксенита и анортозита. [24] Основная зона имеет мощность примерно 1600–3 500 м. Имеется однородная толща кумулятов, состоящих из норита и габбронорита. Слои анортозита составляют примерно 5 процентов литологии. Кроме того, пироксенита мало, а магнезиальный оливин и хромшпинель в этой зоне отсутствуют. [20]
  • Критическая зона  : мощность примерно 930-1500 м, определенная как ее разрез, потому что она содержит несколько пластов / слоев хромитита, именно здесь сосредоточены слои хромитита: состоящие из хромитов нижней группы (LG) LG1-LG7, LG6 (подразделяются на LG6A, LG6B ), Хромиты средней группы (обнаружены между lcz и ucz, граница t) (MG) от MG1 до MG4 и хромиты верхней группы (UG) UG1 и UG2, всего в Критической зоне обнаружено 13 пластов хромита [20] . Зона подразделяется на Верхнюю и Нижнюю критические подзоны. Однако только в критической зоне было идентифицировано 25 отдельных слоев хромита [23].14 из них идентифицированы как основные хромититовые пласты, разделенные на четыре различных типа: базовые циклы типа I-LCZ, базовые циклы типа II-UCZ, тонкий промежуточный слой типа III в цикленах, стрингеры типа IV, связанные с пегматоидами OPX. [23]
    • Верхняя критическая зона : Приблизительно 450-1000m толщина, определяются как слой анортозитового находятся между двумя слоями хромита, MG2 и MG3, хромититами с повторяющимися или циклическими слоями (циклического происхождением является спорным , является ли это множественные инъекциями новой магмы [25] [26 ] или если это происходит за счет осаждения кристаллической кашицы, переносимой потоком суспензии [27] ), хромиты перекрываются гарцбургитом (не всегда присутствует), затем пироксенитом, норитом и, наконец, анортозитом.
    • Нижняя критическая зона : это богатые оливином кумулаты ультраосновных пород мощностью около 500 м, полностью состоящие из кумулатов ультраосновных пород [20], в которых преобладает пироксенит с некоторым присутствием кумулусного плагиоклаза в некоторых слоях горных пород. В пластах LG (LG1-LG7), содержащихся в этом полевошпатовом пироксените, содержится LG6 - самый толстый и наиболее экономичный пласт хромитита в Бушвельде с генеральной ассоциацией пород, состоящей из пироксенита, гарцбургита, дунита [23]
  • Нижняя зона : Общая ассоциация пород - пироксенит + гарцбургит + дунит. Нижняя зона имеет мощность примерно 900–1600 м и сложена слоистыми кумулатами, насыщенными оливином и ортопироксеном. Слои хромитита в этой зоне известны только из северной и западной частей комплекса. [20]
  • Краевая зона : (не всегда присутствует) - это разрез мощностью до 250 м, состоящий из массивных, мелкозернистых и среднезернистых норитов и габброноритов [20] с различным количеством акцессорных минералов, таких как кварц, роговая обманка, клинопироксен и биотит. . Это явное указание на метаосадки, загрязняющие магму. [28]

Промышленность [ править ]

Горное дело [ править ]

Мины изверженного комплекса Бушвельд

В этом районе много различных рудных месторождений, но в основном с упором на ЭПГ (в основном платину и палладий), ванадий, железо (обычно из магнетита), хром, уран, олово и т. Д. [7] Есть несколько крупных горнодобывающих компаний, которые активно работают в этой области, в частности, AngloAmerican , African Rainbow Minerals , Impala Platinum , Northam Platinum Ltd. , Lonmin plc и, в последнее время, Bushveld Minerals . Сообщалось , что более 20 млрд метрических тонн PGE рудной породы было указанов Южной Африке различными компаниями, занимающимися разведкой и добычей полезных ископаемых, запасы и ресурсы которых в Бушвельде составляют около 38,1 килотонн металлической платины. Сумма ресурсов и запасов ЭПГ и золота составляет в общей сложности около 72 килотонн только из комплекса Бушвельд. [20] Большинство из них являются подземными шахтами (таких как LONGHOLE останавливая, горнорудной Дрейф-и-Fill и т.п. [28] ), меньше открыты ямы как большой Mogalakwena шахта . [29]

Проблемы окружающей среды и здоровья [ править ]

Технико-экономическое обоснование горных работ выявило воздействия на поверхностные и грунтовые воды , водно-болотные угодья , флору и фауну.и связанные с этим социальные вопросы. Кроме того, эти воздействия включают усиленный дренаж солей, отложения в руслах и ручьях возле рудников. Произошло повышенное мимолетное пылеобразование, загрязняющее воздух и воду, поверхностный водный сток ведет к снижению пополнения запасов воды для пользователей, находящихся ниже по течению, возможно, к потере некоторых уязвимых видов флоры и фауны, уплотнению почвы и эрозии земель; Загрязнение и ухудшение качества поверхностных и грунтовых вод вызвано просачиванием из отвалов пустой породы, складов, утечек газа и т. д. Добыча полезных ископаемых, при которых используется большое количество воды, потенциально может привести к обезвоживанию местных водоносных горизонтов. Более того, воздействие строительной деятельности, такое как удаление естественных земель и шум от машин и транспортных средств, может нарушить окружающие экосистемы.. [28]

В зависимости от методов обогащения и концентрирования существуют различные вероятные воздействия, такие как кислотный сток от выщелачивания и металлические шламы . [30] Шестивалентный хромит из шахтных отходов оказался высокотоксичным. [23]

Исследование показало, что до 5% мирового производства ЭПГ теряется и выбрасывается в виде пыли, попадающей в глобальный биогеохимический цикл . [9] В близлежащих городах обнаружен повышенный уровень платины в почве, атмосфере и растительности. Так как некоторые продукты производственной деятельности расположены вблизи этих областях, основной проблемой является то , что местное население (несколько городов и городов, в том числе Рустенбурга с более 500'000 жителей [31] ) будет в конечном счете , подвергаться воздействию загрязняющих веществ , либо кожи контакт, прием с пищей или даже вдыхание. [10] Было показано, что PGE, такие как платина, палладий и родий, биоаккумулируются в форме PGE-хлорида.в печени, почках, костях и легких. Поступление обычно происходит через металлическую или оксидную пыль, которая вдыхается или всасывается через кожу, вызывая контактный дерматит , в долгосрочной перспективе вызывая сенсибилизацию и в конечном итоге приводя к раку. [32] Исследование, проведенное в январе 2013 года, показало растущую тенденцию развития силикоза, вызванного кремнеземной пылью и асбестовыми волокнами, связанными с рабочими, добывающими на вулканическом комплексе Бушвельд. [33]Аналогичным образом, в другом исследовании были обнаружены высокие концентрации микроскопических (<63 мкм) частиц пыли ЭПГ в воздухе вблизи мест добычи полезных ископаемых. Было установлено, что они переносятся поверхностными стоками и атмосферно, а затем концентрируются в почвах и реках, таких как река Хекс, которая впадает непосредственно в Рустенбург, самый густонаселенный муниципалитет Северо-Западной провинции Южной Африки. [8]

Исследование Maboeta et al. в 2006 году с помощью химического анализа выявил, что почва хвостохранилища имеет более высокие уровни C, N, NH 4 и K по сравнению с другими общими площадками для отбора проб. Разница объясняется тем, что применяемые реабилитационные режимы снижают содержание этих микробных и бактериальных питательных веществ . [34]

Горные работы в целом потребляют много энергии и воды, производя много пустой породы, отходов и парниковых газов. Исследование показало, что добыча МПГ оказывает значительное влияние на глобальную окружающую среду. Однако экологические издержки для платиновых рудников лишь немного выше для энергии, несколько ниже для воды и умеренно выше для выбросов парниковых газов по сравнению с добычей золота. [35]

Социальные проблемы [ править ]

Экономика ЮАР сильно привязана к горнодобывающей промышленности и сильно пострадала от низких цен на металлы. Горнодобывающим компаниям пришлось сократить расходы за счет сокращения добычи, закрытия шахт, продажи проектов и сокращения рабочей силы. Шахтеры довольно часто бастуют с просьбой о минимальной заработной плате, а шахты по-прежнему не соответствуют стандартам безопасности и сталкиваются с трудовыми волнениями. [ необходима цитата ] Исследование, проведенное eunomix в 2016 г.показали, что в Рустенбурге, одном из самых быстрорастущих городов Южной Африки, «аномально высокая концентрация молодых людей, разлученных со своими семьями из-за системы трудовых мигрантов». Население сталкивается с недостатком образования, высоким уровнем преступности и проблемами со здоровьем среди рабочей силы. Кроме того, они сталкиваются с высоким уровнем бедности, дефицитом государственного бюджета и по-прежнему сильно зависят от отрасли добычи платины, на которую «приходится более 65% местного ВВП и 50% всех прямых рабочих мест» (более 70 000 рабочих мест). Жилые помещения и жилье отсутствуют, и горнодобывающие компании практически не предпринимают никаких усилий для их улучшения. Однако в последнее время (2013–2016 гг.) Платиновые компании вложили в город более 370 миллионов рандов; финансирование местной инфраструктуры, центры водоснабжения и очистки, спортивные программы, туризм, расширение дорог общего пользования, очистные сооружения, культурные мероприятия. Основное беспокойство вызывает сочетание высокого уровня бедности и социальной несправедливости.[36]

Операции [ править ]

Было проведено более 30 отдельных рудников, в основном добыча ЭПГ, некоторых хрома, олова и других (большинство из которых ведется под землей, а некоторые - открытым способом). Они показаны ниже в виде неполного списка:

  • Западный лепестка : Рустенбург, Импала, Бафокенг Rasimone , [37] соединение, [38] [39] Amandelbult [40] ( в составе Tumela и Dishaba [41] ), Northam, Hartebeestpoort , Styldrift , Elandsfontein, [42] реки Крокодил, [43] Таба , шахта Ваметко , Пандора, [44] Лонмин, Марикана. [45] Крундал , [46] [47] Оловянный рудник Ройберг, Леувпорт, [48] Пиланесберг, [49] Перспективы на 2008 год: Фришгеваагд Ледиг, Леувкоп[50]
  • Восточная часть : Лебова / Бокони , Твикенхем , Марула , [49] Модиква , Смоки-Хиллз, [49] Две реки, [49] Мототоло , Эверест, [49] Лимпопо и Могалаквена (Потгитерсрус) , [51] Маандагшук , Миддельпунт-Хилл , Блю Ридж, [49] Перспективы на 2008 год: Га-Фаша, [52] Долина Кеннеди, Хребет Шиба и Буйсендал [53]

Резервы [ править ]

Три крупнейших рудных тел являются Merensky Reef , то UG2 Chromitite Риф и Platreef : [20]

  • Merensky Риф является преимущественно сульфидных богатых pyroxinite слой добывали как на восточной и западной конечностей Бушвельде комплекс не только поставляет большую часть в мире платиноидов , но и заметных количеств меди, никеля, кобальта и золота в качестве побочных продуктов. [49]
  • UG2 Chromitite риф , известный как UG2 рифа Верхней 2 -й группа , является хромитом богатого слоя , который испытывает недостаток сульфидных минералов. В целом это, возможно, один из крупнейших ресурсов по элементам платиновой группы, превышающий вышележащий риф Меренского. а также добывается как на восточном, так и на западном крыле. [49]
  • Platreef является третьим по величине месторождения платиноидов в мире (после UG2 и Меренских рифов). Рудное тело состоит из трех «широко минерализованных горизонтов, а не из отдельного рифа». [49]
Приблизительные запасы полезных ископаемых BIC (ресурсы платины и золота + запасы) *
Рудное телоРуда (млн т)Платина (т)Палладий (т)Родий (т)Рутений (т)Иридий (т)Золото (т)
Меренский риф4200130006100800250511200
UG2 Хромитит730020000130003700940230420
Platreef520045005400300N / AN / A590
Разное85059061058N / AN / A58
Общий175503809025110485811902812268

* Таблица изменена из USGS , 2010. [20]

Большая часть идентифицированных запасов полезных ископаемых происходит от трех описанных рифов, большая часть из них расположена в пределах восточного крыла, но большая часть запасов находится в пределах западного крыла. [20]

Экономика [ править ]

Хромовые месторождения Бушвельда составляют большинство по отношению ко всем известным запасам хрома в мире. Этот район очень стратегический, так как его легко и дешево добывать; это потому, что их непрерывность в толстых пластах на десятках миль простирания и их стойкость на глубине, что все было доказано глубоким бурением. Так же, как и хромовые пласты, титано-магнетитовые пласты Бушвельда в Главной зоне демонстрируют аналогичную непрерывность и стойкость, хотя до сих пор не были извлечены. В титано-магнетитовой руде присутствует стойкий фракционный процент ванадия. Запасы титана и ванадия в этих железных рудах потенциально могут быть очень большими. При этом очевидно, что руды, существующие в Бушвельде, занимают важное место в мире минеральных ресурсов. [54]

Хотя другие крупные месторождения платины были обнаружены в таких местах, как бассейн Садбери или Норильск (Россия), комплекс Бушвельд по-прежнему остается одним из основных источников платиновой руды. Было много забастовок из-за несправедливой оплаты и условий труда, нелегальных горняков (так называемые « зама-замас »), перестрелок , политических аферов и юридических драк. [55] Платина в основном используется в автокаталитических преобразователях (в автомобилях) и ювелирных изделиях. [56] Тем не менее, стоимость платины, которая раньше была значительно выше, чем стоимость золота в течение длительного времени, однако теперь она упала ниже уровня золота и остается ниже его с конца 2014 года. [57] Отчасти это связано с колебаниями темпов производства, мировым спросом, забастовками, ...

Общий чистый спрос на ЭПГ в 2012 году составил 197,4 метрических тонны, согласно оценке Johnson Matthey за 2013 год. Спрос на платину несколько неуклонно растет, что обусловлено более интенсивным использованием на душу населения в развивающихся регионах и урбанизации [20]. В 2005 году спрос достиг рекордно высокого уровня в 208,3 метрических тонны. [56]С 1975 по 2013 год автокаталитическая и ювелирная промышленность доминировали на рынке, обеспечив более 70% валового спроса. До 2002 года ювелирные изделия едва ли опережали автокатализаторы, при этом грубые значения валового спроса были примерно такими же или выше. С 2002 по 2003 год валовой спрос на ювелирные изделия значительно снизился (с 87,7 до 78,1 тонны), но в основном увеличился на автокатализаторы (с 80,6 до 101,7 тонны) и с тех пор почти постоянно доминировал на рынке ( единственным исключением был 2009 год [57]. связано со слабыми продажами автомобилей). [58] В 2016 году рынок платины продолжал испытывать дефицит пятый год подряд, едва достигнув спроса в 200 000 унций. В 2017 году они по-прежнему доминируют в валовом спросе на рынке. [59]При этом ожидается, что мировой спрос на платину будет расти в последующие годы, до 2017 года [20].

Цена на платину довольно нестабильна по сравнению с ценой на золото, но обе цены значительно выросли за последнее столетие. [57] Несмотря на то, что платина намного реже золота, [60] 2014 год был последним годом, когда платина оценивалась по более высокой цене, чем золото (2018 год). [57] Это совпадает с платиновой забастовкой в ​​Южной Африке в 2014 году .

На платину чаще влияют социальные, экологические, политические и экономические проблемы, чем на золото. Это связано с тем, что большие минеральные ресурсы платины уже определены, и ожидается, что они не будут исчерпаны в течение многих десятилетий (потенциально до 2040 года). Кроме того, этот ресурс географически ограничен тремя наиболее значимыми ресурсами BIC: Большая дамба (Зимбабве) и Норильск-Талнах в России. Следует отметить важную деталь: палладий считался и считается альтернативой платине. [20] В последнее время (2017 г.) разрыв между спросом и предложением значительно уменьшился. [59] Если посмотреть на политические и социальные проблемы, то с начала 21 века было немало забастовок, связанных с добычей платины:1986 Impala забастовки , 1986 Дженкор , 2004 Impala и англо Plats забастовки, 2007 забастовки Южной Африки шахтеров , 2012 Марикан убийств , Lonmin забастовка 2013 , 2014 Южноафриканские платины забастовки .

См. Также [ править ]

  • Металлы платиновой группы
  • Накапливать камни
  • От ультраосновных до основных слоистых вторжений
  • Ганс Меренский
  • Биосфера Ватерберга
  • Стиллуотер магматический комплекс

Ссылки [ править ]

  1. ^ Pirajno, Франко (2012-12-06). Гидротермальные месторождения полезных ископаемых: принципы и фундаментальные концепции для геолога-разведчика . Springer Science & Business Media. ISBN 9783642756719.
  2. ^ Робертс, Бенджамин У .; Торнтон, Кристофер П. (07.01.2014). Археометаллургия в глобальной перспективе: методы и синтез . Springer Science & Business Media. ISBN 9781461490173.
  3. ^ Эрикссон, PG; Hattingh, PJ; Альтерманн, В. (1995-04-01). «Обзор геологии трансваальской толщи и комплекса Бушвельд, Южная Африка». Минеральное месторождение . 30 (2): 98–111. Bibcode : 1995MinDe..30 ... 98E . DOI : 10.1007 / BF00189339 . ISSN 0026-4598 . S2CID 129388907 .  
  4. ^ Хуструлид, Вашингтон; Hustrulid, William A .; Баллок, Ричард С. (2001). Методы подземных горных работ: основы инженерии и международные примеры . SME. п. 157. ISBN. 978-0-87335-193-5.
  5. ↑ Камера шахт. «Платина» . Горная палата Южной Африки . Проверено 1 марта 2018 .
  6. ^ GAF Molengraaff Геология Трансвааля (1904 г.), Эдинбург и Йоханнесбург (перевод с оригинала ~ 1902 г.), стр 42–57.
  7. ^ а б Клемм, ДД; Snethlage, R .; Дем, РМ; Henckel, J .; Шмидт-Томе Р. (1982). Рудное происхождение . Специальное издание Общества геологии применительно к месторождениям полезных ископаемых. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 351–370. DOI : 10.1007 / 978-3-642-68344-2_35 . ISBN 9783642683466.
  8. ^ a b Альмесия, Клара; Кобело-Гарсия, Антонио; Вепенер, Виктор; Прего, Рикардо (2017-05-01). «Элементы платиновой группы в русловых отложениях горнорудных зон: река Хекс (вулканический комплекс Бушвелд, ЮАР)». Журнал африканских наук о Земле . 129 : 934–943. Bibcode : 2017JAfES.129..934A . DOI : 10.1016 / j.jafrearsci.2017.02.002 . hdl : 10261/192883 . ISSN 1464-343X . 
  9. ^ a b Раух, Себастьян; Фатоки, Олалекан С. (2015). Платиновые металлы в окружающей среде . Наука об окружающей среде и инженерия. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 19–29. DOI : 10.1007 / 978-3-662-44559-4_2 . ISBN 9783662445587.
  10. ^ a b Раух, Себастьян; Фатоки, Олалекан С. (01.01.2013). «Антропогенное обогащение платины в окрестностях шахт магматического комплекса Бушвельд, Южная Африка» . Загрязнение воды, воздуха и почвы . 224 (1): 1395. Bibcode : 2013WASP..224.1395R . DOI : 10.1007 / s11270-012-1395-у . ISSN 0049-6979 . S2CID 97231760 .  
  11. ^ Oancea, Дан (сентябрь 2008). «Платина в Южной Африке» (PDF) . MINING.com .
  12. ^ Андреоли; и другие. (Июнь 1987 г.). "УРАНОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ИГНОЗНОГО КОМПЛЕКСА БУШВЕЛЬДА: КРИТИЧЕСКАЯ ПОВТОРНАЯ ОЦЕНКА" (PDF) . Отчет о проделанной работе № 4 - через ATOMIC ENERGY CORPORATION OF SOUTH AFRICA LIMITED.
  13. ^ RP Schouwstra и ED Kinloch (2000). «Краткий геологический обзор комплекса Бушвельд» (PDF) . Обзор платиновых металлов . 44 (1): 33–39.
  14. ^ Камо, SL; Реймольд, WU; Krogh, TE; Коллистон, WP (1996), «Возраст события столкновения Вредефорт 2,023 млрд лет и первое сообщение о ударных метаморфизованных цирконах в псевдотахилитовых брекчиях и гранофире», Earth and Planetary Science Letters , 144 (3–4): 369, Bibcode : 1996E & PSL .144..369K , DOI : 10.1016 / S0012-821X (96) 00180-X
  15. ^ a b c d e Мондал, Сисир К .; Мэтез, Эдмонд А. (2007-03-01). «Происхождение хромититового пласта УГ2 Бушвельдского комплекса» . Журнал петрологии . 48 (3): 495–510. Bibcode : 2007JPet ... 48..495M . DOI : 10.1093 / петрологии / egl069 . ISSN 0022-3530 . 
  16. ^ a b c d e f Латыпов Раис; Чистякова, Софья; Мукерджи, Риа (2017-10-01). «Новая гипотеза происхождения массивных хромититов в магматическом комплексе Бушвельд» . Журнал петрологии . 58 (10): 1899–1940. Bibcode : 2017JPet ... 58.1899L . DOI : 10.1093 / петрологии / egx077 . ISSN 0022-3530 . 
  17. ^ a b c d e Hutchinson, D .; Foster, J .; Prichard, H .; Гилберт, С. (01.01.2015). «Концентрация взвешенных минералов платиновой группы во время внедрения магмы; пример из рифа Меренского, комплекс Бушвельд» . Журнал петрологии . 56 (1): 113–159. Bibcode : 2015JPet ... 56..113H . DOI : 10.1093 / петрологии / egu073 . ISSN 0022-3530 . 
  18. ^ Финниган, Крейг; Бренан, Джеймс; Мунгалл, Джеймс; МакДонаф, Вт (2008). «Эксперименты и модели, касающиеся роли хромита как коллекционера минералов платиновой группы путем местного восстановления» . Журнал петрологии . 49 (9): 1647–1665. Bibcode : 2008JPet ... 49.1647F . DOI : 10.1093 / петрологии / egn041 .
  19. ^ Аненбург, Майкл; Маврогенес, Джон (2016). «Экспериментальные наблюдения наночастиц благородных металлов и оксидов Fe-Ti, а также перенос элементов платиновой группы в силикатных расплавах». Geochimica et Cosmochimica Acta . 192 : 258–278. Bibcode : 2016GeCoA.192..258A . DOI : 10.1016 / j.gca.2016.08.010 .
  20. ^ Б с д е е г ч я J к л м н Майкл Л. Zientek; Дж. Дуглас Кози; Хизер Л. Паркс; Роберт Дж. Миллер (1 мая 2014 г.). «Отчет о научных исследованиях Геологической службы США за 2013–5090 – Q: Элементы платиновой группы в южной части Африки - инвентаризация полезных ископаемых и оценка неоткрытых минеральных ресурсов» . pubs.usgs.gov . Проверено 6 апреля 2018 .
  21. ^ Нелл, J. (1985-07-01). «Метаморфический ореол Бушвельда в районе Потгитерсрус; свидетельство двухэтапного метаморфического события» . Экономическая геология . 80 (4): 1129–1152. DOI : 10.2113 / gsecongeo.80.4.1129 . ISSN 0361-0128 . 
  22. ^ MARTINI, JEJ (1992-07-01). «История метаморфизма купола Вредефорта примерно 2 млрд лет назад, выявленная псевдотахилитами, содержащими коэсит-стишовит». Журнал метаморфической геологии . 10 (4): 517–527. Bibcode : 1992JMetG..10..517M . DOI : 10.1111 / j.1525-1314.1992.tb00102.x . ISSN 1525-1314 . 
  23. ^ a b c d e Schulte, Ruth F .; Тейлор, Райан Д .; Пятак, Надин М .; II, Роберт Р. Сил (2012). «Стратиформная модель месторождения хромита: Глава E в моделях месторождения полезных ископаемых для оценки ресурсов » . Отчет о научных исследованиях : 148. ISSN 2328-0328 . 
  24. ^ a b Scoon, RN; Митчелл, AA (2012-12-01). «Верхняя зона комплекса Бушвельд в Роосенекале, Южная Африка: геохимическая стратиграфия и свидетельства множественных эпизодов пополнения магмы». Южноафриканский журнал геологии . 115 (4): 515–534. DOI : 10.2113 / gssajg.115.4.515 . ISSN 1012-0750 . 
  25. ^ Eales, HV; Марш, JS; Митчелл, Эндрю; Де Клерк, Уильям; Крюгер, Ф; Филд, М. (1986-01-01). «Некоторые геохимические ограничения на модели кристаллизации интервала верхней критической зоны - главной зоны северо-западного комплекса Бушвельд» . Минералогический журнал . 50 (358): 567–582. Bibcode : 1986MinM ... 50..567E . DOI : 10,1180 / minmag.1986.050.358.03 .
  26. ^ Митчелл, Эндрю А .; Eales, Hugh V .; Крюгер, Ф. Йохан (1 августа 1998 г.). «Пополнение магмы и значение пойкилитовых структур в нижней главной зоне западного комплекса Бушвельд, Южная Африка» . Минералогический журнал . 62 (4): 435–450. DOI : 10.1180 / 002646198547783 . ISSN 1471-8022 . S2CID 128969014 .  
  27. ^ Mungall, Джеймс Э .; Налдретт, Энтони Дж. (1 августа 2008 г.). «Рудные месторождения элементов платиновой группы». Элементы . 4 (4): 253. DOI : 10,2113 / GSELEMENTS.4.4.253 . ISSN 1811-5209 . 
  28. ^ a b c «Platreef 2017 Feasibility Study» (PDF) . Айвенго Майнс ЛТД . 4 сентября 2017.
  29. ^ "ЕЖЕГОДНЫЙ ВИЗИТ НА ОБЪЕКТ 28 февраля 2002 г." (PDF) . angloamericanplatinum.com .
  30. ^ Wesseldijk, QI; Рейтер, Массачусетс; Брэдшоу, диджей; Харрис, П.Дж. (1999-10-01). «Флотационное поведение хромита по отношению к обогащению руды UG2». Минеральное машиностроение . 12 (10): 1177–1184. DOI : 10.1016 / S0892-6875 (99) 00104-1 . ISSN 0892-6875 . 
  31. ^ "Местный муниципалитет Рустенбурга - размер населения" . Статистическое управление Южной Африки . 2011 . Проверено 30 марта 2018 .
  32. Перейти ↑ Gebel, T. (2000). «Токсикология платины, палладия, родия и их соединений». Антропогенные выбросы элементов платиновой группы . Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 245–255. DOI : 10.1007 / 978-3-642-59678-0_25 . ISBN 9783642640803.
  33. ^ Нельсон, Гилл (2013-01-24). «Профессиональные респираторные заболевания в горнодобывающей промышленности Южной Африки» . Глобальные действия в области здравоохранения . 6 : 19520. DOI : 10,3402 / gha.v6i0.19520 . PMC 3562871 . PMID 23374703 .  
  34. ^ Maboeta, MS; Claassens, S .; Ренсбург, Л. ван; Ренсбург, П. Дж. Янсен ван (01.09.2006). «Влияние добычи платины на окружающую среду с точки зрения почвенных микробов». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 175 (1–4): 149–161. Bibcode : 2006WASP..175..149M . DOI : 10.1007 / s11270-006-9122-1 . ISSN 0049-6979 . S2CID 84659048 .  
  35. ^ Глейстер, Бонни Дж; Мадд, Гэвин М. (01.04.2010). «Экологические издержки добычи платины и МПГ и устойчивость: стакан наполовину полон или наполовину пуст?». Минеральное машиностроение . 23 (5): 438–450. DOI : 10.1016 / j.mineng.2009.12.007 . ISSN 0892-6875 . 
  36. ^ «Влияние добычи платины в Рустенбурге Анализ высокого уровня» (PDF) . Eunomix Research . 14 марта 2016 г.
  37. ^ "Платиновый рудник Бафокенг Расимоне" . www.srk.co.za . Проверено 14 марта 2018 .
  38. ^ «Anglo American Platinum завершит продажу Union Mine и MASA Chrome» . www.angloamericanplatinum.com . Проверено 14 марта 2018 .
  39. ^ «Anglo American Platinum> Наш бизнес> Раздел Рустенбург (шахта Хоманани, шахта Батхопеле, шахта Сифумелеле, шахта Тембелани, шахта Хуселека)» . 2013-05-27. Архивировано из оригинала на 2013-05-27 . Проверено 23 марта 2018 .
  40. ^ "Anglo American Platinum распоряжается минеральными ресурсами в пределах права добычи Amandelbult" . www.angloamericanplatinum.com . Проверено 14 марта 2018 .
  41. ^ «Металлы платиновой группы» . www.angloamerican.com . Проверено 30 марта 2018 .
  42. ^ «AIA: 17 ПРЕДЛАГАЕМЫХ БУРОВЫХ УЧАСТКОВ ДЛЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО ПОИСКА ФОСФАТА НА УЧАСТКАХ 4 И 2 ФЕРМЫ ELANDSFONTYN 349 ВБЛИЗИ ХОПФИЛДА, ЗАПАДНЫЙ КЕЙП | САХРА» . www.sahra.org.za . Проверено 23 марта 2018 .
  43. ^ "CROCODILE RIVER MINE, Южная Африка, Независимый технический отчет" (PDF) . RSG Global . Архивировано из оригинального (PDF) 29 марта 2017 года . Проверено 11 апреля 2018 .
  44. ^ Харен. «Пандора - Лонминь» . www.lonmin.com . Архивировано из оригинала на 2018-04-12 . Проверено 23 марта 2018 .
  45. ^ Стефан. «Марикана - Лонминь» . www.lonmin.com . Архивировано из оригинала на 2018-04-12 . Проверено 23 марта 2018 .
  46. ^ «Подписано соглашение о совместном предприятии Anglo / Kroondal Joint Venture» . angloamericanplatinum.com .
  47. ^ "Социальный и трудовой план: Рустенбург Раздел PSA" (PDF) . Anglo American Platinum .
  48. ^ Leube, A .; Штумпфл, EF (1963-06-01). «Оловянные рудники Ройберг и Леувпорт, Трансвааль, Южная Африка» . Экономическая геология . 58 (4): 527–557. DOI : 10.2113 / gsecongeo.58.4.527 . ISSN 0361-0128 . 
  49. ^ Б с д е е г ч я Cawthorn, Р. Грант (2010). «Месторождения элементов платиновой группы комплекса Бушвельд в Южной Африке» (PDF) . Обзор платиновых металлов . 54 (4): 205–215. DOI : 10.1595 / 147106710X520222 .
  50. ^ "Платиновый рудник Леувкоп | САХРА" . www.sahra.org.za . Проверено 23 марта 2018 .
  51. ^ «Anglo American Platinum> Наш бизнес> Раздел Рустенбург (шахта Хоманани, шахта Батхопеле, шахта Сифумелеле, шахта Тембелани, шахта Хуселека)» . 2013-05-27. Архивировано из оригинала на 2013-05-27 . Проверено 23 марта 2018 .
  52. ^ "Anooraq-Anglo Platinum - Обновление проекта PGM Ga-Phasha" . www.angloamericanplatinum.com . Проверено 23 марта 2018 .
  53. ^ "Буйсендал" . www.northam.co.za . Проверено 23 марта 2018 .
  54. ^ Казинс, M.Sc., CA (1959). "Магматический комплекс Бушвельд. ​​Геология платиновых ресурсов Южной Африки" . Обзор технологий . 3 (94) . Проверено 1 марта 2018 .
  55. ^ «Южноафриканская горнодобывающая промышленность переживает кризис» . Экономист . 2017-07-08 . Проверено 1 марта 2018 .
  56. ^ a b «Таблицы рыночных данных» . www.platinum.matthey.com . Проверено 6 апреля 2018 .
  57. ^ a b c d "databank.worldbank.org" .
  58. ^ Джолли, Дэвид (2010). «Платина 2010» (PDF) . Платина - Джонсон Матти .
  59. ^ a b "pgm_market_report_may_2017.pdf" (PDF) . Джонсон Матти .
  60. ^ «Информация о минералах USGS: сводки по минеральным сырьевым товарам» . Minerals.usgs.gov . Проверено 7 апреля 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Геологическая служба США: элементы платиновой группы в южной части Африки - инвентаризация полезных ископаемых и оценка неоткрытых минеральных ресурсов
  • Геологическая служба США: модель стратиформных залежей хромита
  • Концентрация твердых частиц минералов платиновой группы во время внедрения магмы; Пример из рифа Меренского, комплекс Бушвельд
  • Происхождение слоя хромитита УГ2, комплекс Бушвельд.
  • Новая гипотеза происхождения массивных хромититов в магматическом комплексе Бушвельд
  • Бушвельдский магматический комплекс Джудит А. Киннэрд ( PDF 39 страниц) - получено 22 мая 2009 г.
  • Фотографии вулканического комплекса Бушвельд (многослойная свита Рустенбург) - полевые обнажения (Кейптаунский университет) получены 23 марта 2018 г.
  • Бушвельдский магматический комплекс (слоистая свита Рустенбург) - микрофотографии тонких срезов (Кейптаунский университет) получены 23 марта 2018 г.

Источники [ править ]

  • Гильбер, Джон М .; Парк, Чарльз Ф. младший (1986). Геология рудных месторождений . Нью-Йорк: Фриман. ISBN 978-0-7167-1456-9.
  • Ричардсон, Стивен Х .; Шири, Стивен Б. (2008). «Континентальная мантийная подпись магм Бушвельда и одновозрастных алмазов». Природа . 453 (7197): 910–913. Bibcode : 2008Natur.453..910R . DOI : 10,1038 / природа07073 . PMID  18548068 . S2CID  4393778 .
  • Вилджоэн, MJ; Шюрманн, LW (1998). «Металлы платиновой группы». В Уилсоне, MGC; Anhaeusser, CR (ред.). Справочник Совета по геонаукам 16, Минеральные ресурсы Южной Африки . Претория: Совет по наукам о Земле. ISBN 978-1-875061-52-5.