Геологія покладів бідних гематитових руд (гематитових кварцитів) Валявкинського родовища Криворізького басейну

Abstract

Валявкинське залізорудне родовище розташоване в Південному районі Криворізького басейну. До складу його продуктивної товщі входять четвертий, п'ятий і шостий залізисті горизонти саксаганської свити. Основні корисні копалини родовища – багаті гематитових руди, бідні магнетитові ру- ди ( магнетитові кварцити ) і бідні гематитових руди (гематитові кварцити). Поклади багатих руд до теперішнього часу відпрацьовані. Поклади магнети- тових кварцитів розробляються ГЗК «АрселорМітал Кривий Ріг» і є си-21 ровиною для виробництва залізорудного концентрату. Гематитові кварцити є продуктом вивітрювання магнетитових кварцитів, в даний час вивчаються як перспективна залізорудну сировину родовища. Поклади гематитових кварци- тів являють собою кору вивітрювання пластових тіл магнетитових кварцитів. Глибина її поширення досягає 500-550 м. Для покладів бідних гематитових руд характерна горизонтальна і вертикальна зональність. Горизонтальна зональність проявлена закономірною зміною в їх розрізах верств, складених наступними різновидами гематитових кварцитів (в напрямку від центру до периферії покладів) мартит–залазнослюдкові → залізнослюдко–мартитові → мартитові → дісперсногематит–мартитові → каолініт–мартит–дісперсно- гематітові. Основним чинником формування вертикальної зональності було загасання з глибиною дії агентів гипергенеза, що спричинило таку зміну зон (зверху донизу за розрізом): гетит–мартитова → мартитова → магнетит– мартитова → мартит–магнетитова. Остання характеризується поступовими переходами до незміненим магнетитових кварцитів. Гематитові кварцити являють собою практично бімінеральну залізорудну сировину. Рудоутворю- вальними мінералами є гематит і кварц. Другорядні мінерали – гетит, релі- ктовий магнетит, каолініт, гіпергенно змінені силікати (біотит, кумінгтоніт, хлорит). З урахуванням мінерального складу, структури, текстури руд, фізичних властивостей мінералів були вивчені способи виробництва з гематитових кварцитів високоякісного залізорудного концентрату, найбільш ефективним був визнаний гравітаційний, який забезпечує одержання концентрату з вмістом заліза 65-67 мас. %, при виході не менше 30%. Результати геологічних досліджень впроваджені у виробництво, ви- користовуються при якісній і кількісній оцінці покладів бідних гематитових руд, їх геолого-технологічному картуванні.

Валявкинское железорудное месторождение расположено в Южном районе Криворожского бассейна. В состав его продуктивной толщи входят22 четвертый, пятый и шестой железистые горизонты саксаганской свиты. Основные полезные ископаемые месторождения – богатые гематитовые руды, бедные магнетитовые руды (магнетитовые кварциты) и бедные гемати- товые руды (гематитовые кварциты). Залежи богатых руд к настоящему вре- мени отработаны. Залежи магнетитовых кварцитов разрабатываются ГОКом комбината «АрселорМиттал Кривой Рог», являются сырьем для производства железорудного концентрата. Гематитовые кварциты являются продуктом вы- ветривания магнетитовых кварцитов, в настоящее время изучаются как пер- спективное железорудное сырье месторождения. Залежи гематитовых квар- цитов представляют собой кору выветривания пластовых тел магнетитовых кварцитов. Глубина ее распространения достигает 500-550 м. Для залежей бедных гематитовых руд характерна горизонтальная и вертикальная зональ- ность. Горизонтальная зональность, унаследованная от первичной аутигенно- метаморфогенной зональности железистых горизонтов, проявлена закономер- ной сменой в их разрезах пластов руд, сложенных следующими разновидно- стями гематитовых кварцитов (в направлении от центра к периферии гори- зонтов) мартит-железнослюдковые → железнослюдко-мартитовые → марти- товые → дисперсгематит-мартитовые → каолинит-мартит-дисперсногемати- товые. Основным фактором формирования вертикальной зональности явля- лось затухание с глубиной действия агентов гипергенеза. В разрезах залежей гематитовых кварцитов отмечается такая смена зон (сверху вниз по разрезу): гетит-мартитовая → мартитовая → магнетит-мартитовая → мартит-магнети- товая. Последняя характеризуется постепенными переходами к неизменен- ным магнетитовым кварцитам. Выветривание исходных магнетитовых кварцитов сопровождалось су- щественным упрощением их минерального состава. В результате гематито- вые кварциты представляют собой практически биминеральное железорудное сырье. Рудообразующими минералами являются гематит (мартит, железная слюдка, дисперсный гематит) и кварц. Второстепенные минералы – гидрокси- ды железа (гетит, лепидокрокит, дисперсный гетит), реликтовый магнетит, каолинит, гипергенно измененные силикаты (биотит, куммингтонит, хлорит). С учетом минерального состава, структуры, текстуры руд, физических свойств минералов были изучены способы переработки гематитовых кварци- тов с целью производства из них высококачественного железорудного кон- центрата. По результатам сравнительных экспериментов, наиболее эффектив- ным был признан гравитационный. С его использованием возможно произ- водство концентрата с содержанием железа 65-67 мас. %, при выходе не ме- нее 30%. Результаты геологических исследований внедрены в производство, ис- пользуются при качественной и количественной оценке залежей бедных гема- титовых руд, и их геолого-технологическом картировании.

Valiavkinske iron ore deposit is located in the Southern region of Kryvyi Rih basin. Its productive rock mas comprises the fourth, fifth and sixth ferrygenous horyzons of the saksaganskaya suite. The main metal minerals of the deposit are high grade hematite quartzites are mined by “ArcelorMittal Kryvyi Rih” and are the raw materials for iron ore concentrate production the hematite quartzutes are the product of weathering of magnetite quartzites, at the moment they are studied as promising iron ore raw material of the deposit. Deposits of hematite quartzites are the crust of weathering layered bodies of magnetite quartzites. Depth of its distribution makes up 500-550 m. Horizontal and vertical zonality is typical for low grade hematite ore deposits. Horizontal zonality is manifested by regular change in their sections of layers made up of the following varieties of hematite quartzites (in the direction iron the center to circumferences of the deposits): martite-specularite → specularite-martite→martite→dispersed hematite-martite → kaolinite-martite- dispersed hematite. The major cause for vertical for vertical zonality formation was extinction with dept of hypergenesis agents actinty which resultedin the following zones changes (from top to bottom of the sections): goethite- martite→martite→magnetite-martite→martite-magnetite. The letter one is characterized by gradual transition to unchanged magnetite quartzites. Hematite quartzites are practicaly bimineral iron ore raw materials. Ore forming minerals are hematite and quartz. Secondary minerals are represented by goethite, relict magnetite, kaolinite, hypergene way changed silicates (biotite, cummingtonite, chlorite). Taking into account mineral composition, structure, ores texture, mineral physical properties ways of producing high quality iron ore concentrate from hematite quartzites, the most efficient being gravitational method providing concentrate, production having 65-67 mas.% of iron content with the yield not less than 30 %. Results of geological studies have been implemented into production, are used foe qualitative and qualitative estimation of low hematite ores deposits, for their geological and technological mapping.