Железные руды. Славу земным богатствам Урала и Свердловской области принесли месторождения железных руд. Железные руды представлены месторождениями трех типов: скарново-магнетитовыми, титаномагнетитовыми и бурожелезняковыми.
Первые железоделательные заводы (Каменский, Невьянский и др.) работали на небольших месторождениях бурого железняка. Руда в них залегала неглубоко, отдельными гнездами, легко плавилась. Многие месторождения бурого железняка уже выработаны, однако запасы бурых железняков еще достаточно велики и руды некоторых месторождений продолжают использовать на предприятиях черной металлургии.
Однако основное промышленное значение имеют магнетитовые руды.
Магнетитовые железные руды. Скарново-магнетитовые месторождения являются основными поставщиками богатых железных руд на металлургические заводы. Содержание железа в этих рудах достигает 60%.
Скарново-магнетитовые месторождения формируются обычно в зонах контакта интрузивных массивов (гранитов, сиенитов, диоритов, габбро) с осадочными и вулканическими породами (известняками, песчаниками, туфами, базальтами, андезитами). В этих зонах происходило внедрение магматических расплавов, дробление горных пород. Они прогревались до 500-700 ºС, выделялись газы, горячие воды, насыщенные железом и другими элементами. Взаимодействие этих газов и горячих вод с вмещающими породами приводило к образованию магнетитовых руд и скарновых минералов.
В области известна целая серия крупных месторождений такого типа, которые объединяются в несколько железорудных районов. Это Тагило-Кушвинский; на севере области — Серовская группа и месторождения Ивдельской группы.
Титаномагнетитовые железные руды. Титаномагнетитовые месторождения дают 60-66% добываемой железной руды. К этому типу месторождений относятся Первоуральское и Качканарское.
Качканарские руды относятся к так называемым вкрапленным разностям, в которых основная масса представлена пироксенитом, содержащим вкрапления титаномагнетита и в незначительном количестве ильменита, апатита, гематита, пирита и халькопирита. Титаномагнетит образует также шаровидные выделения величиной до 20-50 см. В добываемой руде Качканарского рудника содержится 16-17% железа, 1-2% — титана, 0,05% — ванадия.
В настоящее время эксплуатируется Гусевогорское месторождение. Качканарский рудник по добыче руд был введен в строй в 1963 г.
Железорудные запасы Качканара уникальны. По оценкам специалистов, это месторождение содержит около 70% запасов железных руд Урала.
Титаномагнетитовые руды в небольшом объеме добываются также на Первоуральском месторождении.
Перспективы расширения запасов титаномагнетитов связаны с поисками и разведкой таких руд в районе Кытлымского габбро-пироксенитового массива на Северном Урале и оцениваются в 6 млрд. т руды.
Бурые железняки имеют разное происхождение. Серовское месторождение относится к хром-никельсодержащим бурожелезняковым рудам. Это природно-легированные руды. Они формируются при выветривании ультраосновных пород: серпентинитов, перидотитов, дунитов. Содержание железа в этих рудах около 41%. Запасы руд Серовского месторождения оцениваются в 1 млрд.т.
К осадочным бурым железнякам относят также месторождения Зауралья: Марсятское и Мугайское. Руды залегают на глубинах от 20 до 200 м среди глинисто-песчаных отложений мелового и палеогенового возраста. Содержание железа в рудах меняется от 20 до 40%. Руды имеют высокое содержание кремнезема (25-35%) и фосфора (0,2-0,6%) и поэтому пока не эксплуатируются.
Марганцевые руды. Главным потребителем марганца является металлургическая промышленность, которая расходует 90-95% добываемых марганцевых руд. Марганец используют как добавку к сталям для их раскисления, десульфурации (при этом происходит удаление из стали нежелательных примесей — кислорода, серы и других), а также для легирования сталей, т. е. улучшения их механических и коррозионных свойств. В металлургии марганец применяется для производства ферромарганца, а также марганцевой стали и марганцевой бронзы, имеющих повышенную прочность и обладающих антикоррозийными свойствами.
Марганец применяется также в медных, алюминиевых и магниевых сплавах. Покрытия из марганца на металлических поверхностях обеспечивают их антикоррозионную защиту. Соединения марганца (карбонат, оксиды и другие) используют при производстве ферритных материалов, они служат катализаторами многих химических реакций, входят в состав микроудобрений.
На восточном склоне Северного Урала выделяется Северо-Уральский марганцеворудный бассейн. Он простирается на 300 км к северу от широты г. Серова вдоль западной границы мезозойско-кайнозойских отложений. Здесь выявлено более 15 промышленных месторождений, из которых 9 детально изучены: Березовское, Ново-Березовское, Южно-Березовское, Екатерининское, Марсятское, Юркинское, Лозьвинское, Ивдельское, Тыньинское; а одно месторожденире — Полуночное уже выработано. Это месторождение расположено в 2 км к северу от г. Ивделя. Месторождение открыто в 1920 г., в 1942 г. начата его эксплуатация, которая продолжалась до 1965 г.
В годы Великой Отечественной войны от страны были отрезаны месторождения марганца Украины и Грузии. Значение добычи марганца в годы войны было чрезвычайно велико - марганец использовался для получения бронированной стали, которая необходима для производства танков и другой военной техники. Сохранились свидетельства того, что в годы Великой Отечественной войны в штабе Гитлера разрабатывался план воздушного налета на Полуночное, чтобы сорвать добычу марганца. Поскольку горючего хватило бы только на полет до Урала, предполагалось набрать команду смертников. Но этот план остался нереализованным.
Общие разведанные запасы марганцевых руд Северо-Уральского бассейна составляют около 42 млн. т. Часть разведанных запасов марганца (по предварительным подсчетам, около 2,5 млн. т) залегает близко от земной поверхности, что позволяет добывать его дешевым открытым способом.
Марганцевые руды залегают в виде пластов среди слоев глин, песков, алевролитов и песчаников. Пласты марганцевых руд имеют протяженность с юга на север от 1,5 до 7,5 км, при ширине 100-800 м и мощности 0,5-5,0 м. Они прослежены скважинами до глубины около 300 м. Содержание марганца в первичных рудах составляет 15-20%, а в окисленных — 25-30%.
Осадочные месторождения марганца сформировались в прибрежных зонах древних морей. При выветривании горных пород на прилегающей суше, содержащийся в них марганец растворялся в воде и выносился реками и ручьями в море. Смешение сравнительно кислых вод, принесенных с суши с морскими щелочными водами, вызывало осаждение марганца в прибрежных зонах, достигая в благоприятных условиях значительных (промышленных) концентраций.
Хромиты. В Свердловской области имеются месторождения хромитов, которые связаны с массивами ультраосновных пород: дунитов, перидотитов и серпентинитов. Наиболее перспективными являются месторождения Ключевского и Алапаевского ультраосновных массивов, прогнозные ресурсы которых оцениваются в 56 млн. т и 85 млн. т., а в целом по области общий объем прогнозных ресурсов хромитов составляет 170 млн. т. Хромиты применяются в ферросплавной, огнеупорной и химической промышленности. Ферросплавная промышленность производит феррохром, сплавы хрома с углеродом, кобальтом, никелем, кремнием, цинком, медью, платиной. Эти сплавы отличаются высокой прочностью, кислотоупорностью и жаропрочностью. Металлический хром применяют в авиа- и ракетостроении.
Источник информации:
Капустин, В. Г География Свердловской области / В. Г. Капустин, И. Н. Корнеев. – Екатеринбург: Сократ, 2006. – 400 с.
На фотографиях - экспонаты Геологического музея имени В.П. Шевалёва, ЦДО
Материал подготовлен Алтуховой Н.П., методистом ЦДО
