Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Карта, показывающая шахты магматического комплекса Бушвельд
Рудники Меренского рифа

Меренский Риф представляет собой слой вулканических пород в Бушвелдский комплексе (БИК) в Северо - Запад , Лимпопо , Гаутенг и Мпумаланг провинциях Южной Африки , которая вместе с расположенным под ним слоем, верхняя группа 2 риф (UG2), содержит большинство всемирно известные запасы металлов платиновой группы (МПГ) или элементов платиновой группы (ЭПГ) - платины , палладия , родия , рутения , иридия и осмия. Риф имеет толщину 46 см и ограничен тонкими хромитовыми пластами или стрингерами. [1] Состав состоит преимущественно из кумулятивных пород, включая лейконорит, анортозит , хромитит и меланорит. [2]

Состав [ править ]

Риф UG2, состав которого относительно постоянен на всем протяжении BIC, богат хромитом . Однако на рифе UG2 отсутствуют побочные продукты Меренского - золото , медь и никель , хотя его запасы могут быть почти вдвое больше, чем у рифа Меренского. В целом, риф Меренского представляет собой нижний слой, состоящий из анортозита или норита с тонким слоем хромитита наверху. [3] Кроме того, обычно есть слой, лежащий поверх обоих, состоящий из полевошпатового пироксенита . [3] Слои хромитита обычно встречаются в крупных основныхмногоуровневые вторжения. Современная теория предполагает, что хромититы образуются в результате внедрения и смешивания химически примитивной магмы с более развитой магмой , что приводит к пересыщению хромита в смеси и образованию почти мономинерального слоя на дне магматической камеры . [2] Ведущая теория образования рифа Меренского - это теория кристаллов, происходящих из основного источника магмы, которые накапливаются и охлаждаются по мере того, как магма поднимается, что приводит к кристаллизации. [4] Однако природа кристаллизации сложна.

Слои [ править ]

Риф Меренского состоит из пяти разных слоев. [5] Первый слой представляет собой пятнистый анортозит, который представляет собой ойкокристаллы пироксена и описывается как полосы темного цвета. [5] Пятнистый анортозит состоит из следов кварца , титанита и минералов апатита . [5] Второй слой - хромититы Меренского, которые представляют собой сильно неправильные зерна базального хромитита. Третий слой аналогичен второму с хромититами Меренского, однако базальный хромитит компактный и имеет меньшие размеры. [5] Четвертый слой - пегматит Меренского, сложен крупнозернистым силикатом.толщиной примерно 2,6 см. В четвертом слое хромит редок, присутствуют сульфиды. [5] Пятый слой - меланорит Меренского, представляет собой мелкозернистую матрицу, богатую халькопиритом , кварцем и полевым шпатом . [5]

Химия всей породы [ править ]

Хромитит сульфидный с рифа Меренского (размер пробы 45 мм)

Риф Меренского отличается высокой концентрацией хромититов . Однако хромититы отличаются друг от друга по содержанию иридия, рутения, родия и платины. [5] Сообщается об обогащении микроэлементами мышьяком , кадмием , оловом и теллуром . [5] Риф Меренского похож на Platreef из-за присутствия примитивной мантии, слоистых интрузий и уровней никеля и меди . [5] Рифы типа Меренского были разделены на две категории: ортомагматические и гидромагматические. [6]Ортомагматическая группа состоит из минерализации элементов платиновой группы . [6] Гидромагматическая группа состоит из минерализации элементов платиновой группы в богатые летучими веществами жидкости, отделяющиеся от твердой кумулятивной кучи. [6]

Кристаллизация [ править ]

Существует несколько теорий, которые предполагают, как произошла кристаллизация на рифе Меренского. Первая принятая гипотеза рифа Меренского предполагает, что кристаллизация хромита произошла из гибридных расплавов и значительного латерального смешения новой и постоянной магмы. [6] В деталях, первая гипотеза предполагает, что высокие концентрации ЭПГ были результатом сульфидного и силикатного расплавов. [6] сульфид расплав играет важную роль в этой гипотезе , так как сульфид расплав плотно и осаждение расплава через магматическую колонну к полу камер позволило происходить такое смешивание. [6] Одна теория предполагает, что кристаллизация хромита произошла из гибридных расплавов и бокового смешения.[7] Другая теория, которая предполагает, что кристаллизация произошла изкапель хромита и сульфида. [8] Однако существует и другая теория, согласно которой кристаллизация произошла из-за слияния размещенной магмы с расплавами пород кровли. [9] Согласно теории расплавов кровельных пород, между новой магмой и резидентным расплавом, богатым кремнеземом, существовало загрязнение. [9] Загрязнение привело к кристаллизации хромита и МПГ, посколькузерна хромита притягивали кристаллы МПГ. [9] После кристаллизации кристаллы попали в схлопывающиеся края и образовали слои хромитита и ЭПГ . [9]

История [ править ]

Хромититы комплекса Бушвельд были впервые обнаружены Холлом и Хамфри. [7] Первоначальное извлечение платины в Южной Африке происходило на нескольких крупных золотых приисках East Rand, а первый отдельный платиновый рудник был недолгим предприятием около Naboomspruit, которое работало с очень неоднородными кварцевыми рифами. Открытие залежей магматического комплекса Бушвельд было сделано в 1924 году фермером района Лиденбург А.Ф. Ломбардом. [2] [10] Его длина составляла примерно 80 километров. [2] [10] Это россыпное месторождение, но его важность признал Ханс Меренский.чьи поисковые работы обнаружили первоисточник в магматическом комплексе Бушвельд и проследили его на несколько сотен километров к 1930 году. [4] Обширная разработка рифа не происходила до тех пор, пока не резко вырос спрос на металлы платиновой группы, используемые для контроля загрязнения выхлопными газами. в 1950-е годы сделало эксплуатацию экономически целесообразной. Извлечение металлов из хромитита UG2 могло произойти только в 1970-х годах, когда металлургия достигла больших успехов . [4] Первая шахта была сосредоточена на добыче богатой хромом платины UG2 на рифе и была названа шахтой Лонмин. [11]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Барнс, Сара-Джейн (январь 2002 г.). «Элементы платиновой группы и микроструктуры нормального рифа Меренского из платиновых рудников Импала, комплекс Бушвельд» . Журнал петрологии . 43 (1): 103–128. DOI : 10.1093 / петрологии / 43.1.103 .
  2. ^ a b c d [ Геология для студентов Южной Африки. CNA Ltd Южная Африка ]
  3. ^ a b Коуторн, Р. Грант; Бурст, Кевин (март 2006 г.). «Происхождение пегматитового пироксенита в Меренской толще Бушвельдского комплекса, ЮАР» . Журнал петрологии . 47 (8): 1509–1530. CiteSeerX 10.1.1.560.4971 . DOI : 10.1093 / петрологии / egl017 - через Oxford Academic. 
  4. ^ а б в Матез, Э, А. (1995). MagmaUc metasomaUsm и формирование рифа Меренского, комплекс Бушвельд. Contrib Mineral Petrol 119, 277-286.
  5. ^ Б с д е е г ч я Hutchinson, Дэйв; Фостер, Джеффри (январь 2015 г.). «Концентрация твердых частиц платиновой группы во время внедрения магмы; тематическое исследование рифа Меренского, комплекс Бушвельд» . Журнал петрологии . 56 : 113–159. DOI : 10.1093 / петрологии / egu073 .
  6. ^ a b c d e f Латыпов Раис; Чистякова, Софья; Пейдж, Алан; Хорнси, Ричард (июль 2015 г.). «Полевые доказательства кристаллизации рифа Меренского in situ» . Журнал петрологии . 56 (12): 2341–2372. DOI : 10.1093 / петрологии / egv023 .
  7. ^ a b Scoon, Роджер (август 1994 г.). «Элементное оруденение платиновой группы в критической зоне западного Бушвельдского комплекса: I. Сульфидные бедные хромититы» . Экономическая геология . 89 (5): 1094–1121. DOI : 10.2113 / gsecongeo.89.5.1094 .
  8. ^ Налдретт, Энтони (январь 2011). «Генезис обогащенного ЭПГ рифа Меренского и хромититовых пластов комплекса Бушвельд» . Магматические месторождения Ni-Cu и ЭПГ: геология, геохимия и генезис .
  9. ^ а б в г Киннард, JA (июль 2012 г.). «Хромититовое образование - ключ к пониманию процессов обогащения платины». Прикладная наука о Земле . 111 : 23–35. DOI : 10,1179 / aes.2002.111.1.23 .
  10. ^ a b Металлические рудники платиновой группы в Южной Африке, 2007 г., Департамент полезных ископаемых и энергетики штата ЮАР. Архивировано 19 марта 2009 г. в Wayback Machine.
  11. ^ Джонс, Р. Майкл (март 2005 г.). «История добычи платины в комплексе Бушвельд» . викинвест . Архивировано из оригинального 2 -го апреля 2018 года . Проверено 2 апреля 2018 года .
  • Журнал петрологии
  • Платиновый топливный элемент ( архивная версия была получена 31 января 2018 г. на Wayback Machine)
  • Металлы платиновой группы