Бушвельдский магматический комплекс

Бушвельдский магматический комплекс ( БИК ) — крупнейшая слоистая магматическая интрузия. [1] [2] внутри земной коры . [3] Он был наклонен и подвергнут эрозии, образуя обнажения вокруг того, что кажется краем огромного геологического бассейна : бассейна Трансвааля . Ему примерно два миллиарда лет [4] и делится на четыре конечности: северное, восточное, южное и западное. Он включает расслоенную свиту Рустенбург, граниты Лебова и ройбергские фелзики, перекрытые отложениями Кару. [5] Это место было впервые опубликовано примерно в 1897 году Густавом Моленграафом, который обнаружил коренные южноафриканские племена, проживающие в этом районе и вокруг него. [6]
Расположенный в Южной Африке , BIC содержит одни из самых богатых месторождений руды на Земле. [7] [8] [9] Он содержит крупнейшие в мире запасы металлов платиновой группы (МПГ) и элементов платиновой группы (МПГ) — платины , палладия , осмия , иридия , родия и рутения — а также огромное количество железа , олова , хрома , титана и ванадия . Они используются, помимо прочего, в ювелирных изделиях, автомобилях и электронике. Габбро или норит также добывается в некоторых частях комплекса и перерабатывается в размерный камень . Произведено более 20 минных операций. [10] Были проведены исследования потенциальных месторождений урана. [11] Комплекс известен своими месторождениями хромититовых рифов, в частности Меренского рифа и рифа УГ-2. На его долю приходится около 75 процентов мировых запасов платины и около 50 процентов мировых ресурсов палладия. В этом отношении Бушвелдский комплекс уникален и является одним из наиболее экономически значимых комплексов месторождений полезных ископаемых в мире. [12]
Геология
[ редактировать ]


Происхождение и формирование
[ редактировать ]Бушвельдский магматический комплекс занимает грушевидную территорию в центральном Трансваале . Он разделен на восточную и западную доли с дальнейшим северным расширением.
Все три части системы образовались примерно в одно и то же время — около 2 миллиардов лет назад — и удивительно похожи. Огромное количество расплавленной породы из мантии Земли было вынесено на поверхность через длинные вертикальные трещины в земной коре — огромные дугообразные дифференцированные лополитические интрузии — создав геологическую интрузию, известную как Бушвельдский магматический комплекс.
Считается, что эти вторжения произошли примерно на 30 миллионов лет раньше, чем близлежащий удар Вредефорта на юге. [13] Эффекты этих инъекций расплавленной породы с течением времени в сочетании с кристаллизацией различных минералов при разных температурах привели к образованию структуры, напоминающей слоистый пирог, состоящий из отдельных слоев породы, включая три слоя, содержащих МПГ, называемых рифы. Значительные части центральной территории покрыты более молодыми породами.
Выступы заложены над ранним диабазовым силлом, обнажения которого видны на юго-восточной стороне комплекса. Они обычно имеют зеленоватый цвет и состоят из клинопироксена , преобразованного в роговую обманку и плагиоклаз , и считаются самой ранней фазой комплекса.
Комплекс включает расслоенные основные интрузии (Рюстенбургская расслоенная свита) и кислую фазу. Географический центр комплекса расположен к северу от Претории в Южной Африке, примерно на 25° южной широты и 29° восточной долготы . Пробег более 66 000 км. 2 (25 000 квадратных миль), площадь размером с Ирландию .
Толщина комплекса варьируется, местами достигая 9 километров (5,6 миль). Литология варьируется от преимущественно ультраосновного перидотита , хромитита , гарцбургита и бронзитита в нижних частях до основного норита , анортозита и габбро ближе к верху, а за основной расслоенной свитой Рустенбурга следует кислая фаза ( гранитная свита Лебова).
Рудные тела в составе комплекса включают риф UG2 (Верхняя группа 2), содержащий до 43,5% хромита , и платиноносные горизонты Merensky Reef и Platreef . Толщина Меренского рифа варьируется от 30 до 90 см. Это норит с обширными слоями или зонами хромитита и сульфидов , содержащими руду.
Риф металлов содержит в среднем 10 ppm платиновой группы в пирротине , пентландите и пирите , а также в редких минералах и сплавах платиновой группы . Рифы Меренский и УГ-2 содержат около 90% известных мировых запасов МПГ. На этих горизонтах ежегодно добывается около 80% платины и 20% палладия.
Предлагаемые механизмы формирования
[ редактировать ]Механизмы образования хромититовых пластов в Бушвельдском магматическом комплексе широко обсуждаются: предложено множество механизмов. Ниже приводится неисчерпывающий список процессов образования хромитита.
- Изменения химических и физических свойств приводят к концентрации магмы в хромите. Когда это происходит, ликвидус освобождается от каких-либо других фаз. Таким образом, хромит является единственным минералом, который кристаллизуется в расплаве, таким образом, накапливаясь в мономинеральных слоях на дне магматического очага. [14]
- Увеличение общего давления системы, фугитивности кислорода и альфа-кремнезема. [14]
- Один из наиболее распространенных механизмов был предложен Ирвином: предполагается, что хромититы могли образоваться, когда химически примитивная магма проникла в существующий очаг и смешалась с дифференцированной магмой. [14] [15]
- Осаждение и разделение зерен хромита (одновременно с оливином и OPX) в богатых кристаллами суспензиях под контролем силы тяжести и размера. [14]
- Смешение местной магмы и гранитных расплавов, полученных из легкоплавких вмещающих пород. [15]
- Смешение ультраосновной магмы расслоенных интрузий с магмой, исходной для анортозитов. [15]
- Деформация магматического очага, зарождение, подъем и расширение газовых пузырьков или появление нового импульса магмы, увеличивающего условия общего давления. [15]
- Увеличение летучести кислорода в магме внутри очага, возможно, за счет сброса давления газа, дифференциальной диффузии водорода или потери газов в результате диффузии. [15]
- Поглощение воды магмой [15]
Было высказано предположение о происхождении как минимум трех различных процессов, используемых для моделирования платиновой минерализации в этом районе:
- Сбор сульфидными жидкостями из-за сродства ЭПГ к сульфидному расплаву. [16]
- Непосредственно кристаллизован из силикатной магмы. [16] а затем собираются оксидными минералами [17] [18]
- Концентрация гидротермальными и/или гидромагматическими флюидами [16]
Структуры
[ редактировать ]
Бушвелдский магматический комплекс представляет собой расслоенную базитовую интрузиву (LMI) с четко выраженными рудными телами стратиформных слоев хромитита, сосредоточенными в так называемой критической зоне; их называют рифами . Три основных месторождения рифов — это риф Меренский , риф УГ-2 и Платриф. Эти рифы в основном представляют собой непрерывные или прерывистые слои хромита с некоторым количеством платиновой минерализации. Поверхностные породы обнажены в виде отдельных лепестков или крыльев (основными из которых являются восточное, западное и северное крылья) и занимают площадь около 66 000 км2. 2 . Эта крупная магматическая провинция включает три основные магматические свиты: гранитную свиту Лебова (крупные гранитные интрузии А-типа), расслоенную свиту Рустенбург (слоистая мафит-ультрамафитовая кумулятивная толща мощностью около 8 км) и гранофировую свиту Рашуп (гранофировые породы). . [20] Они представлены как слоистые последовательности пластинчатых интрузий, которые обычно подразделяют на пять основных зон (снизу вверх): краевую, нижнюю, критическую, основную и верхнюю зоны. Их можно увидеть последовательно внутри упомянутых долей. Что касается центральной части, то здесь преобладают граниты и другие родственные породы.
Большой метаморфический контактный ореол наблюдается на северном крыле, в районе Потгитерсрус . [21]
возникла Ударная структура Вредефорт раньше, чем интрузия BIC, и было показано, что она, вероятно, не связана с минерализацией BIC. [22]
Меренский риф можно разделить на пять слоев (снизу вверх): [16]
- Пятнистый анортозит (Мер-Ано) : светлый анортозит подошвы (основание вышележащих слоев хромита) с темными полосами ойкокристаллов пироксена. Этот слой имеет гораздо более высокое соотношение минералов Pd/Pt (~20:2) и содержит бедные железом сульфиды, такие как халькопирит, пентландит, пирротин с небольшими количествами галенита и сфалерита.
- Нижний хромитит (Mer-ChL) : темный слой субэдрального или анэдрального хромита с различными размерами зерен от 0,5 до 2 мм в диаметре, окруженный плагиоклазом (некоторые наблюдаемые реликты в пойкилитовом полевом шпате с размерами, сравнимыми с основным слоем анортозита) и ойокристами ортопироксена. . Этот слой заканчивается резким контактом с подошвой. Что касается минерализации, он содержит незначительные количества (около 0,7%) зернистого пентландита, халькопирита, пирротина и пирита. В платиновой минерализации преобладают Pt-сульфиды и другие Pt-минералы с небольшими количествами Pd-минералов, что приводит к высокому соотношению Pt/Pd (около 106:4).
- Верхний хромитит (Mer-ChU) : чем-то похож на слой нижнего хромитита, но зерна хромита более мелкие (от 0,2 до 4 мм) и более плотно упакованы. Это снова преобладание Pt-минерала по отношению к Pd с небольшими количествами сульфидов, богатых Cu-Ni (халькопирит, пентландит и незначительное количество пирротина).
- Меренский пегматит (Мер-Пег) : зелено-коричневый слой крупнозернистого или пегматитового меланорита толщиной от 2,4 до 2,8 см. В нем присутствуют пузырчатые пятна интеркумулусного плагиоклаза с мезо- и аккумулятом пироксенита с отдельными зернами ортопироксена, достигающими размеров до 5 см. Зерна хромита практически отсутствуют, их небольшое количество наблюдается вблизи верхнего контакта хромитита. Сульфидная минерализация снова меньше c. 0,7% минералов и преобладают железистые сульфиды (больше пирротина по сравнению с пентландитом и халькопиритом). Содержание МПГ меньше, чем в хромититах.
- Меренский меланорит (Мер-Нор) : несколько похож на предыдущий слой, но представляет собой более мелкий (среднезернистый) ортокумулированный меланорит с содержанием 1,6% вкрапленной и межзерновой или зернистой сульфидной минерализации с преобладанием железа (пирротин с небольшим количеством пентландита и халькопирита). . Он более богат халькопиритом, но встречается в виде зерен меньшего размера (< 1,5 мм), чем те, которые встречаются в пегматите. Встречаются интеркумулюсный кварц, минералы, содержащие редкоземельные элементы , и симплектиты альбит-анортит-ортоклаз.
( Пироксенит UG2 Риф). В вмещающей породе хомититов UG2 преобладают гранулярный ортопироксен, интерстициальный плагиоклаз и клинопироксен с небольшими переменными количествами акцессорных минералов, таких как флогопит. Хромититы UG2 подстилаются подошвой пироксенита, отличной от пироксенита висячей стенки. Зерна хромита от субэдральных до полуокруглых (размером менее 0,5 мм) представляют собой второстепенную (около 4%), но постоянную фазу, которая внедрена в ортопироксен (и другие межузельные фазы, такие как упомянутые) по всему пироксениту подошвы. Крупные ойкокристаллы видны внутри обнажений и на стенах шахт. [14]
Платриф : : эта рифовая структура разделена на три части [16]
- Нижний риф сложен норитами и полевошпатовыми пироксенитами, перекристаллизованными и напечатанными. Этот слой содержит обильные ксенолиты вмещающих пород, особенно вблизи основания слоя.
- Центральный или Средний риф сложен магматическим перидотитом и перекристаллизованными «разнотекстурными» основными породами с метаосадочными ксенолитами.
- Верхний риф сложен в основном плагиоклазом-пироксенитом и норитом, которые постепенно превращаются в норит и габбронорит по направлению к контакту с Главной зоной (см. единицы измерения). Есть ксенолиты, но это относительно редкие брекчированные хромититы в полевошпатовых пироксенитах у вершины рифа .
Единицы
[ редактировать ]
Общий минеральный комплекс хромититовых пластов Бушвелдского комплекса представлен оливином + хромитом, хромитом +/- бронзитом + плагиоклазом, хромитом + плагиоклазом и хромитом + клинопироксеном. [23]
Многоуровневая последовательность BIC обычно делится на пять различных зон:
- Верхняя зона : это самый верхний компонент Рустенбургской слоистой свиты (RLS). Эта зона представляет собой мощную габброидную толщу и доминирует по латерали в богатых железом кумулатах, содержащих одни из крупнейших в мире запасов титана-магнетита. [24] Общий комплекс 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 появлению кучевого магнетита. С другой стороны, некоторые исследователи помещают границу на заметный слой пироксенита, характеризующийся инверсией стратиграфических трендов изотопных отношений Sr и обогащения железом, который расположен на сотни метров под первым проявлением кучевого магнетита. [20]
- Основная зона : состоит из последовательности габброноритов с полосами пироксенита и анортозита. [24] Мощность Главной зоны составляет примерно 1600–3500 м. Встречается равномерная последовательность кумулатов, состоящая из норита и габбронорита. Слои анортозита составляют примерно 5 процентов литологии. Кроме того, пироксенит малочислен, а магнезиальный оливин и хромшпинель в этой зоне отсутствуют. [20]
- Критическая зона : Мощность примерно 930-1500 м, ограничена ее секцией, поскольку содержит несколько пластов/слоев хромитита. Здесь сконцентрированы слои хромитита: состоят 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 высшей группы (UG) UG1 и UG2, всего 13 хромитов. [20] швы признаны в критической зоне. Зона подразделяется на верхнюю и нижнюю критические подзоны. Только в критической зоне обнаружено до 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 внутри цикленов, стрингеры типа IV, связанные с пегматоидами OPX. [23]
- Верхняя критическая зона : Мощность примерно 450–1000 м, определяется как слой анортозита, обнаруженный между двумя слоями хромита, хромититами MG2 и MG3, с повторяющимися или циклическими слоями (циклическое происхождение оспаривается, является ли это множественными инъекциями новой магмы). [25] [26] или если это происходит путем осаждения кристаллической кашицы, переносимой потоком суспензии [27] ), хромиты, перекрытые гарцбургитом (присутствует не всегда), затем пироксенит, норит и, наконец, анортозит.
- Нижняя критическая зона : это богатые оливином ультраосновные кумулаты толщиной около 500 м, полностью состоящие из ультраосновных кумулатов. [20] преобладает пироксенит с некоторым присутствием кучевого плагиоклаза в некоторых слоях породы. LG (LG1-LG7), вмещающие этот полевошпатовый пироксенит, содержат LG6 - самый мощный и наиболее экономичный хромититовый пласт в Бушвельде с общей ассоциацией пород пироксенита, гарцбургита и дунита. [23]
- Нижняя зона : Общий комплекс горных пород представлен пироксенитом + гарцбургитом + дунитом. Нижняя зона имеет мощность около 900–1600 м и сложена слоистыми оливинонасыщенными и ортопироксенонасыщенными кумулатами. Слои хромитита в этой зоне известны только из северной и западной частей комплекса. [20]
- Краевая зона : (присутствует не всегда) представляет собой разрез мощностью до 250 м, сложенный массивными мелко- и среднезернистыми норитами и габброноритами. [20] с различным количеством акцессорных минералов, таких как кварц, роговая обманка, клинопироксен и биотит. Это явный признак метаосадков, загрязняющих магму. [28]
Промышленность
[ редактировать ]![]() | Этот раздел пуст. Вы можете помочь, добавив к нему . ( февраль 2019 г. ) |
Горное дело
[ редактировать ]
В районе имеется множество различных месторождений руд, но в основном сосредоточены на ЭПГ (в первую очередь платина и палладий), ванадий, железо (как правило, из магнетита), хром, уран, олово, ... [7] В этой области активно участвуют несколько крупных горнодобывающих компаний, в частности AngloAmerican , African Rainbow Minerals , Impala Platinum , Northam Platinum Ltd. , Lonmin plc и, в последнее время, Bushveld Minerals . Сообщалось, что было обнаружено в Южной Африке различными разведочными и горнодобывающими компаниями более 20 миллиардов метрических тонн платиновой руды, минеральные запасы и ресурсы которой содержат около 38,1 килотонн металлической платины в Бушвельде. Сумма ресурсов и запасов ЭПГ, золота составляет около 72 килотонн только из Бушвельдского комплекса. [20] Большинство из них являются подземными шахтами (такими как забойка длинных скважин, добыча методом штрек-засыпка и т. д.). [28] ), меньше открытых карьеров, таких как большой рудник Могалаквена . [29]
Проблемы окружающей среды и здоровья
[ редактировать ]В технико-экономическом обосновании добычи полезных ископаемых выявлено воздействие на подземные воды , водно поверхностные и -болотные угодья , флору , фауну и связанные с ними социальные проблемы. Кроме того, эти воздействия включают увеличение дренажа солей, отложений в каналах и ручьях вблизи рудников. Наблюдается повышенное кратковременное пылеобразование, загрязняющее воздух и воду, поверхностный сток вод приводит к уменьшению пополнения запасов воды для потребителей ниже по течению, возможной гибели некоторых уязвимых видов флоры и фауны, уплотнению почвы и эрозии земель; Загрязнение и ухудшение качества поверхностных и подземных вод вызвано просачиванием из отвалов пустой породы, складов, разливами газа и т. д. Горнодобывающая деятельность, при которой широко используется вода, потенциально может привести к осушению местных водоносных горизонтов. Кроме 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 концентрации возможны различные воздействия, такие как кислотные стоки в результате выщелачивания и металлические шламы . [30] Было доказано, что шестивалентный хром из отходов шахт очень токсичен. [23]
Исследование показало, что до 5% мирового производства ЭПГ теряется и выбрасывается в виде пыли, попадающей в глобальный биогеохимический цикл . [9] В близлежащих городах выявлен повышенный уровень платины в почве, атмосфере и растительности. Поскольку некоторые предприятия по производству продуктов питания расположены вблизи этих районов, основная проблема заключается в том, что местное население (несколько городов, включая Рюстенбург с населением более 500 000 человек) [31] ) в конечном итоге подвергаются воздействию загрязняющих веществ либо при контакте с кожей, либо при приеме с пищей, либо при вдыхании. [32] Было показано, что ЭПГ, такие как платина, палладий и родий, биоаккумулируются в форме хлорида ЭПГ в печени, почках, костях и легких. Попадание обычно происходит через металлическую или оксидную пыль, которая вдыхается или впитывается через кожу, вызывая контактный дерматит , в долгосрочной перспективе вызывая сенсибилизацию и в конечном итоге может привести к раку. [33] Исследование, проведенное в январе 2013 года, показало возрастающую тенденцию развития силикоза, вызванного кремнеземной пылью и асбестовыми волокнами, у рабочих, работающих на горных работах в вулканическом комплексе Бушвельд. [34] Аналогичным образом, другое исследование обнаружило высокие концентрации микроскопических (<63 мкм) частиц пыли ЭПГ в воздухе вблизи районов добычи полезных ископаемых. Было обнаружено, что они переносятся поверхностным стоком и атмосферой, а затем концентрируются в почвах и реках, таких как река Хекс , которая впадает непосредственно в Рюстенбург, самый густонаселенный муниципалитет Северо-Западной провинции Южной Африки. [8]
Исследование Maboeta et al. в 2006 году с помощью химического анализа выявило, что почва хвостохранилища имела более высокие уровни C, N, NH 4 и K по сравнению с другими обычными местами отбора проб. Разница была связана с применением реабилитационных режимов, снижающих содержание этих микробных и бактериальных питательных веществ . [35]
Горнодобывающие операции в целом потребляют много энергии и воды, образуя много пустой породы, отвалов и парниковых газов. Исследование показало, что добыча МПГ оказывает значительное влияние на глобальную окружающую среду. Экологические издержки платиновых рудников лишь немного выше по энергии, несколько ниже по воде и умеренно выше по выбросам парниковых газов по сравнению с добычей золота. [36]
Социальные проблемы
[ редактировать ]Экономика Южной Африки тесно связана с горнодобывающей промышленностью, и на нее сильно повлияли низкие цены на металлы. Горнодобывающим компаниям пришлось сократить расходы за счет снижения производства, закрытия шахт, продажи проектов и сокращения рабочей силы. Шахтеры довольно часто бастуют, требуя минимальной зарплаты, а шахты продолжают нарушать стандарты безопасности и сталкиваются с волнениями среди рабочих. [ нужна ссылка ] Исследование, проведенное компанией eunomix в 2016 году , показало, что в Рустенбурге, одном из самых быстрорастущих городов Южной Африки, «аномально высокая концентрация молодых людей, разлученных со своими семьями из-за системы труда мигрантов». Население сталкивается с отсутствием образования, высоким уровнем преступности и проблемами со здоровьем среди рабочей силы. Кроме того, они сталкиваются с высоким уровнем бедности, государственным дефицитом и по-прежнему сильно зависят от индустрии добычи платины, на которую «отвечает более 65% местного ВВП и 50% всех прямых рабочих мест» (более 70 000 рабочих мест). Жилья и жилых помещений не хватает, и горнодобывающие компании практически не предпринимают никаких усилий по их улучшению. В период с 2013 по 2016 год платиновые компании внесли в город более 370 миллионов южноафриканских рандов; финансирование местной инфраструктуры, центров водоснабжения и очистки, спортивных программ, туризма, расширения дорог общего пользования, очистных сооружений, культурных мероприятий. Основной проблемой является сочетание высокого уровня бедности и социальной несправедливости. [37]
Операции
[ редактировать ]Велось более 30 отдельных горнодобывающих предприятий , в основном добывающих ЭПГ, немного хрома, олова и другие (большинство из которых находятся под землей, некоторые - открытым способом). Они показаны ниже в виде неисчерпывающего списка:
- Западная доля : Рюстенбург, Импала, Бафокенг Расимоне , [38] Союз, [39] [40] Шишка миндалины [41] (в составе Тумелы и Дишабы [42] ), Нортэм , Хартебестпоорт , Стилдрифт , Эландсфонтейн, [43] Крокодиловая река, [44] Гора , Шахта Ваметко , Пандора, [45] Лонмин, Марикана. [46] Крундал , [47] [48] Оловянный рудник Ройберг , Леупорт, [49] Пиланесберг, [50] Перспективы 2008 года: Фришгеваагд Ледиг, Леукоп [51]
- Восточная доля : Север/Юг , Твикенхем , Марула , [50] Автор , Смоки Хиллз, [50] Две реки, [50] Мототоло , Эверест, [50] Лимпопо и Могалаквена (Потгитерсрус) , [52] Мондэншук , Мидделпунт-Хилл , Блу-Ридж, [50] 2008 Перспективы: 1000, [53] Долина Кеннеди, Хребет Шебы и Бойсендал [54]
Резервы
[ редактировать ]Три крупнейших рудных тела — Меренский риф , Хромититовый риф UG2 и Платриф : [20]
- Риф Меренский представляет собой преимущественно богатый сульфидами пироксенитовый слой, добываемый как на восточном, так и на западном крыле комплекса Бушвельд, и не только поставляет большую часть мировых ЭПГ, но также и значительные количества меди, никеля, кобальта и золота в качестве побочных продуктов. [50]
- , Хромититовый риф UG2 известный как Верхняя группа 2 рифа UG2 , представляет собой богатый хромитом слой, в котором отсутствуют сульфидные минералы. В целом это, возможно, один из крупнейших ресурсов по элементам платиновой группы, превосходящий вышележащий риф Меренского. а также добывается как на восточном, так и на западном ветвях. [50]
- Платриф является третьим по величине месторождением ЭПГ в мире (после рифов UG2 и Меренского). Рудное тело состоит из трех «широко минерализованных горизонтов, а не отдельного рифа». [50]
Рудное тело | Руда (Мт) | Платина (т) | Палладий (т) | Родий (т) | Рутений (т) | Иридий (т) | Золото (т) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Меренский риф | 4200 | 13000 | 6100 | 800 | 250 | 51 | 1200 |
УГ2 Хромитит | 7300 | 20000 | 13000 | 3700 | 940 | 230 | 420 |
Платриф | 5200 | 4500 | 5400 | 300 | Н/Д | Н/Д | 590 |
Разнообразный | 850 | 590 | 610 | 58 | Н/Д | Н/Д | 58 |
Общий | 17550 | 38090 | 25110 | 4858 | 1190 | 281 | 2268 |
* Таблица изменена на основе данных Геологической службы США , 2010 г. [20]
Большая часть выявленных запасов полезных ископаемых приходится на три описанных рифа, большая часть которых расположена в пределах восточного лимба, но большая часть запасов находится в пределах западного лимба. [20]
Экономика
[ редактировать ]Хромовые месторождения Бушвельда составляют большинство по доле всех известных мировых запасов хрома. Эта область имеет стратегическое значение, поскольку ее добыча проста и дешева; это связано с их непрерывностью в мощных пластах на протяжении десятков миль простирания и их устойчивостью на глубине, что было доказано глубоким бурением. Как и хромированные пласты, титаномагнетитовые пласты Бушвельда в Главной зоне демонстрируют аналогичную непрерывность и устойчивость, хотя до сих пор не были извлечены. В титаномагнетитовой руде содержится устойчивый дробный 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. [55]
Хотя другие крупные месторождения платины были обнаружены в таких местах, как бассейн Садбери или Норильск (Россия), Бушвельдский комплекс по-прежнему остается одним из основных источников платиновой руды. Было много забастовок из-за несправедливой оплаты и условий труда, нелегальных шахтеров (так называемых « зама-замас »), перестрелок , политических афер и судебных разбирательств. [56] Платина в основном используется для автокаталитических нейтрализаторов (в автомобилях) и ювелирных изделий. [57]
Согласно оценке Johnson Matthey за 2013 год, общий чистый спрос на платиновые газы в 2012 году составил 197,4 метрических тонны. Спрос на платину неуклонно растет, что обусловлено более интенсивным использованием на душу населения в условиях развивающейся территории и урбанизации. [20] спрос достиг рекордного уровня в 2005 году - 208,3 метрических тонны. [57] С 1975 по 2013 год автокаталитическая и ювелирная промышленность доминировали на рынке, обеспечивая более 70% валового спроса. До 2002 года ювелирные изделия едва опережали автокатализаторы, при этом значения валового спроса на сырье были примерно такими же или даже выше. С 2002 по 2003 год валовой спрос значительно снизился на ювелирные изделия (с 87,7 до 78,1 тонны), но значительно увеличился на автокатализаторы (с 80,6 до 101,7 тонны) и с тех пор почти стабильно доминировал на рынке (с 2009 г. [58] это единственное исключение, связанное со слабыми продажами автомобилей). [59] В 2016 году рынок платины продолжал испытывать дефицит пятый год подряд, едва достигнув спроса в 200 000 унций. В 2017 году эти два продукта по-прежнему доминируют в валовом спросе на рынке. [60] При этом ожидается, что мировой спрос на платину в последующие годы, вплоть до 2017 года, по-прежнему будет расти. [20]
Цена на платину довольно нестабильна по сравнению с золотом, но за последнее столетие обе цены значительно выросли. [58] Несмотря на то, что платина встречается гораздо реже золота, [61] 2014 год стал последним годом, когда платина стоила дороже золота (2018 год). [58] Это совпадает с платиновой забастовкой в Южной Африке в 2014 году .
Платина, скорее всего, будет подвержена влиянию социальных, экологических, политических и экономических проблем, тогда как золото не так сильно. Это связано с тем, что платина уже имеет большие минеральные ресурсы, и ожидается, что они не будут истощены в течение многих десятилетий (потенциально до 2040 года). Более того, платина географически ограничена тремя, безусловно, наиболее важными ресурсами, а именно БИК, Великой Дайкой (Зимбабве) и Норильском-Талнахом в России. Важно отметить, что палладий считался и считается альтернативой платине. [20] В последнее время (2017 г.) разрыв между спросом и предложением значительно сократился. [60] Если посмотреть на политические и социальные проблемы, то с начала XXI века произошло довольно много забастовок, связанных с добычей платины: забастовка в Импале, [62] Забастовка Генкора 1986 года, [63] 2004 Импала [64] и забастовки Anglo Plats, [65] Забастовка шахтеров в Южной Африке в 2007 году , Убийства Мариканы в 2012 году , Забастовка в Лонмине в 2013 году, [66] и платиновая забастовка в Южной Африке в 2014 году .
См. также
[ редактировать ]- Накопленные камни
- Ганс Меренский
- Металлы платиновой группы
- Магматический комплекс Стиллуотер
- Ультраосновные и основные слоистые интрузии
- Биосфера Ватерберга
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пирайно, Франко (6 декабря 2012 г.). Гидротермальные месторождения полезных ископаемых: принципы и фундаментальные понятия для геолога-разведчика . Springer Science & Business Media. ISBN 9783642756719 .
- ^ Робертс, Бенджамин В.; Торнтон, Кристофер П. (7 января 2014 г.). Археометаллургия в глобальной перспективе: методы и синтезы . Springer Science & Business Media. ISBN 9781461490173 .
- ^ Эрикссон, П.Г.; Хаттинг, П.Дж.; Альтерманн, В. (1 апреля 1995 г.). «Обзор геологии Трансваальской толщи и Бушвельдского комплекса, Южная Африка». Месторождение минералов . 30 (2): 98–111. Бибкод : 1995MinDe..30...98E . дои : 10.1007/BF00189339 . ISSN 0026-4598 . S2CID 129388907 .
- ^ Хуструлид, Вашингтон; Хуструлид, Уильям А.; Буллок, Ричард К. (2001). Методы подземной добычи: основы инженерии и международные примеры . МСП. п. 157. ИСБН 978-0-87335-193-5 .
- ^ Горная палата. «Платина» . Горнодобывающая палата Южной Африки . Проверено 1 марта 2018 г.
- ^ ГАФ Моленграаф Геология Трансвааля (1904), Эдинбург и Йоханнесбург (перевод с оригинала ~ 1902 года), стр. 42–57.
- ^ Jump up to: а б Клемм, Д.Д.; Снетладж, Р.; Дем, Р.М.; Хенкель, Дж.; Шмидт-Томе, Р. (1982). «Формирование месторождений хромитов и титаномагнетита в пределах Бушвельдского магматического комплекса». Рудный генезис . Специальное издание Общества геологии, прикладной к месторождениям полезных ископаемых. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. стр. 351–370. дои : 10.1007/978-3-642-68344-2_35 . ISBN 9783642683466 .
- ^ Jump up to: а б Альмесия, Клара; Кобело-Гарсия, Антонио; Вепенер, Виктор; Прего, Рикардо (01 мая 2017 г.). «Элементы платиновой группы в речных отложениях горнодобывающих зон: река Хекс (магматический комплекс Бушвельд, Южная Африка)». Журнал африканских наук о Земле . 129 : 934–943. Бибкод : 2017JAfES.129..934A . doi : 10.1016/j.jafrearsci.2017.02.002 . hdl : 10261/192883 . ISSN 1464-343X .
- ^ Jump up to: а б Раух, Себастьян; Фатоки, Олалекан С. (2015). «Влияние выбросов элементов платиновой группы в результате горнодобывающей и производственной деятельности». Платиновые металлы в окружающей среде . Экологическая наука и инженерия. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. стр. 19–29. дои : 10.1007/978-3-662-44559-4_2 . ISBN 9783662445587 . S2CID 73528299 .
- ^ Оанча, Дэн (сентябрь 2008 г.). «Платина в Южной Африке» (PDF) . МАЙНИНГ.com .
- ^ Андреоли; и др. (июнь 1987 г.). «УРАНОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ БУШВЕЛЬДСКОГО МАГУМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА: КРИТИЧЕСКАЯ ПЕРЕОЦЕНКА» (PDF) . Отчет о ходе работы № 4 – через ATOMIC ENERGY CORPORATION OF SOUTH AFRICA LIMITED.
- ^ Р.П. Шувстра и Э.Д. Кинлох (2000). «Краткий геологический обзор Бушвелдского комплекса» (PDF) . Обзор платиновых металлов . 44 (1): 33–39. дои : 10.1595/003214000X4413339 .
- ^ Камо, СЛ; Реймолд, Ву; Крог, Т.Э.; Коллистон, WP (1996), «Возраст ударного события Вредефорт 2,023 млрд лет и первое сообщение о цирконах, подвергшихся ударному метаморфизму 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
- ^ Jump up to: а б с д и Мондал, Сисир К.; Матез, Эдмонд А. (1 марта 2007 г.). «Происхождение хромититового слоя УГ2 Бушвелдского комплекса» . Журнал петрологии . 48 (3): 495–510. Бибкод : 2007JPet...48..495M . doi : 10.1093/petrology/egl069 . ISSN 0022-3530 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Латыпов, Раис; Чистякова, Софья; Мукерджи, Риа (01 октября 2017 г.). «Новая гипотеза происхождения массивных хромититов в Бушвельдском магматическом комплексе» . Журнал петрологии . 58 (10): 1899–1940. Бибкод : 2017JPet...58.1899L . doi : 10.1093/petrology/egx077 . ISSN 0022-3530 .
- ^ Jump up to: а б с д и Хатчинсон, Д.; Фостер, Дж.; Причард, Х.; Гилберт, С. (01 января 2015 г.). «Концентрация твердых минералов платиновой группы во время внедрения магмы: пример рифа Меренский, комплекс Бушвельд» . Журнал петрологии . 56 (1): 113–159. Бибкод : 2015JPet...56..113H . doi : 10.1093/petrology/egu073 . ISSN 0022-3530 .
- ^ Финниган, Крейг; Бренан, Джеймс; Мангалл, Джеймс; Макдонаф, W (2008). «Эксперименты и модели, касающиеся роли хромита как собирателя минералов платиновой группы путем локального восстановления» . Журнал петрологии . 49 (9): 1647–1665. Бибкод : 2008JPet...49.1647F . doi : 10.1093/petrology/egn041 .
- ^ Аненбург, Майкл; Маврогенес, Джон (2016). «Экспериментальные наблюдения за наносамородками благородных металлов и оксидами Fe-Ti, а также переносом элементов платиновой группы в силикатных расплавах». Geochimica et Cosmochimica Acta . 192 : 258–278. Бибкод : 2016GeCoA.192..258A . дои : 10.1016/j.gca.2016.08.010 .
- ^ Хилл, М.; Баркер, Ф.; Хантер, Д.; Найт, Р. (1996). «Геохимическая характеристика и происхождение Лебовской гранитной свиты Бушвельдского комплекса» . Международное геологическое обозрение . 38 (3): 195. Бибкод : 1996ИГРв...38..195Н . дои : 10.1080/00206819709465331 . Проверено 3 июля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Майкл Л. Зиентек; 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 Африке — инвентаризация полезных ископаемых и оценка неоткрытых минеральных ресурсов» . pubs.usgs.gov . Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ Нелл, Дж. (1 июля 1985 г.). «Метаморфический ореол Бушвельда в районе Потгитерсрус; свидетельство двухэтапного метаморфического события» . Экономическая геология . 80 (4): 1129–1152. Бибкод : 1985EcGeo..80.1129N . дои : 10.2113/gsecongeo.80.4.1129 . ISSN 0361-0128 .
- ^ МАРТИНИ, ДЖЕЙ (1 июля 1992 г.). «Метаморфическая история купола Вредефорт примерно 2 млрд лет назад, выявленная псевдотахилитами, содержащими коэсит-стишовит». Журнал метаморфической геологии . 10 (4): 517–527. Бибкод : 1992JMetG..10..517M . дои : 10.1111/j.1525-1314.1992.tb00102.x . ISSN 1525-1314 .
- ^ Jump up to: а б с д и Шульте, Рут Ф.; Тейлор, Райан Д.; Пятак, Надин М.; II, Роберт Р. Сил (2012). «Модель стратиформного месторождения хромитов: глава E в моделях месторождений полезных ископаемых для оценки ресурсов » . Отчет о научных исследованиях : 148. doi : 10.3133/sir20105070E . ISSN 2328-0328 .
- ^ Jump up to: а б Скун, Р.Н.; Митчелл, А.А. (1 декабря 2012 г.). «Верхняя зона комплекса Бушвельд в Руссенекале, Южная Африка: геохимическая стратиграфия и свидетельства многочисленных эпизодов пополнения магмы». Южноафриканский геологический журнал . 115 (4): 515–534. Бибкод : 2012SAJG..115..515S . дои : 10.2113/gssajg.115.4.515 . ISSN 1012-0750 .
- ^ Илс, штат ХВ; Марш, Дж. С.; Митчелл, Эндрю; Де Клерк, Уильям; Крюгер, Ф; Филд, М (1 января 1986 г.). «Некоторые геохимические ограничения на модели кристаллизации верхней критической зоны - интервала основной зоны северо-западного Бушвельдского комплекса» . Минералогический журнал . 50 (358): 567–582. Бибкод : 1986MinM...50..567E . дои : 10.1180/minmag.1986.050.358.03 . S2CID 56419196 .
- ^ Митчелл, Эндрю А.; Илс, Хью В.; Крюгер, Ф. Йохан (1 августа 1998 г.). «Пополнение магмы и значение пойкилитовых текстур в нижней главной зоне западного комплекса Бушвельд, Южная Африка» . Минералогический журнал . 62 (4): 435–450. Бибкод : 1998MinM...62..435M . дои : 10.1180/002646198547783 . ISSN 1471-8022 . S2CID 128969014 .
- ^ Мангалл, 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 .
- ^ Jump up to: а б с «Технико-экономическое обоснование Platreef 2017» (PDF) . Айвенго Майнс ЛТД . 4 сентября 2017 г.
- ^ «ЕЖЕГОДНЫЙ ВИЗИТ ОБЪЕКТА 28 февраля 2002 г.» (PDF) . angloamericanplatinum.com .
- ^ Вессельдейк, QI; Рейтер, Массачусетс; Брэдшоу, диджей; Харрис, Пи Джей (1 октября 1999 г.). «Флотационное поведение хромита при обогащении руды UG2». Минеральное машиностроение . 12 (10): 1177–1184. Бибкод : 1999MiEng..12.1177W . дои : 10.1016/S0892-6875(99)00104-1 . ISSN 0892-6875 .
- ^ «Муниципалитет Рюстенбурга – численность населения» . Статистика Южной Африки . 2011 . Проверено 30 марта 2018 г.
- ^ Раух, Себастьян; Фатоки, Олалекан С. (1 января 2013 г.). «Антропогенное обогащение платины в окрестностях рудников Бушвелдского магматического комплекса, Южная Африка» . Загрязнение воды, воздуха и почвы . 224 (1): 1395. Бибкод : 2013WASP..224.1395R . дои : 10.1007/s11270-012-1395-y . ISSN 0049-6979 . S2CID 97231760 .
- ^ Гебель, Т. (2000). «Токсикология платины, палладия, родия и их соединений». Антропогенные выбросы элементов платиновой группы . Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. стр. 245–255. дои : 10.1007/978-3-642-59678-0_25 . ISBN 9783642640803 .
- ^ Нельсон, Гилл (24 января 2013 г.). «Профессиональные респираторные заболевания в горнодобывающей промышленности ЮАР» . Глобальное действие в области здравоохранения . 6 : 19520. дои : 10.3402/gha.v6i0.19520 . ПМЦ 3562871 . ПМИД 23374703 .
- ^ Мабоэта, М.С.; Клаассенс, С.; Ренсбург, Л. ван; Ренсбург, П. Дж. Янсен ван (1 сентября 2006 г.). «Влияние добычи платины на окружающую среду с точки зрения почвенных микробов». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 175 (1–4): 149–161. Бибкод : 2006WASP..175..149M . дои : 10.1007/s11270-006-9122-1 . ISSN 0049-6979 . S2CID 84659048 .
- ^ Глейстер, Бонни Дж; Мадд, Гэвин М. (1 апреля 2010 г.). «Экологические издержки добычи платины и МПГ и устойчивое развитие: стакан наполовину полон или наполовину пуст?». Минеральное машиностроение . 23 (5): 438–450. Бибкод : 2010MiEng..23..438G . дои : 10.1016/j.mineng.2009.12.007 . ISSN 0892-6875 .
- ^ «Влияние добычи платины в Рюстенбурге. Высокоуровневый анализ» (PDF) . Исследования Юномикс . 14 марта 2016 г.
- ^ «Платиновый рудник Бафокенг Расимоне» . www.srk.co.za. Проверено 14 марта 2018 г.
- ^ «Anglo American Platinum завершит продажу Union Mine и MASA Chrome» . www.angloamericanplatinum.com . Проверено 14 марта 2018 г.
- ^ «Anglo American Platinum > Наш бизнес > Участок Рустенбург (рудник Хоманани, рудник Батопеле, рудник Сифумелеле, рудник Тембелани, рудник Хуселека)» . 27 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 27 мая 2013 г. Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ «Anglo American Platinum владеет минеральными ресурсами в пределах права на добычу полезных ископаемых Амандельбульт» . www.angloamericanplatinum.com . Проверено 14 марта 2018 г.
- ^ «Металлы платиновой группы» . www.angloamerican.com . Проверено 30 марта 2018 г.
- ^ «AIA: 17 ПРЕДЛАГАЕМЫХ БУРОВЫХ ПЛОЩАДОК ДЛЯ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ПОИСКОВ ФОСФАТОВ НА ЧАСТИ 4 И 2 ФЕРМЫ ЭЛАНДСФОНТИН 349 РЯДОМ С ХОУПФИЛД, ЗАПАДНЫЙ КЕЙП | САХРА» . www.sahra.org.za . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ «ШАХТА КРОКОДИЛ-РИВЕР, Южная Африка, независимый технический отчет» (PDF) . РСГ Глобал . Архивировано из оригинала (PDF) 29 марта 2017 г. Проверено 11 апреля 2018 г.
- ^ Харен. «Пандора – Лонмин» . www.lonmin.com . Архивировано из оригинала 12 апреля 2018 г. Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ Стефан. «Марикана – Лонмин» . www.lonmin.com . Архивировано из оригинала 12 апреля 2018 г. Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ «Подписано соглашение о совместном предприятии Anglo/Kroondal Joint Venture» . angloamericanplatinum.com .
- ^ «Социально-трудовой план: РСА секции Рюстенбурга» (PDF) . Англо-Американская Платина .
- ^ Леубе, А.; Стампфл, Э. Ф. (1 июня 1963 г.). «Оловянные рудники Ройберг и Леупорт, Трансвааль, Южная Африка» . Экономическая геология . 58 (4): 527–557. Бибкод : 1963EcGeo..58..527L . дои : 10.2113/gsecongeo.58.4.527 . ISSN 0361-0128 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Коуторн, Р. Грант (2010). «Месторождения элементов платиновой группы комплекса Бушвельд в Южной Африке» (PDF) . Обзор платиновых металлов . 54 (4): 205–215. дои : 10.1595/147106710X520222 .
- ^ «Платиновый рудник Леукоп | САХРА» . www.sahra.org.za . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ «Anglo American Platinum > Наш бизнес > Участок Рустенбург (рудник Хоманани, рудник Батопеле, рудник Сифумелеле, рудник Тембелани, рудник Хуселека)» . 27 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 27 мая 2013 г. Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ «Anooraq-Anglo Platinum – Обновление проекта Ga-Phasha PGM» . www.angloamericanplatinum.com . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ «Бойсендал» . www.northam.co.za . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ Казинс, магистр наук, Калифорния (1959). «Бушвельдский магматический комплекс. Геология платиновых ресурсов Южной Африки» . Обзор технологий . 3 (94) . Проверено 1 марта 2018 г.
- ^ «Горнодобывающая промышленность Южной Африки находится в кризисе» . Экономист . 08.07.2017 . Проверено 01 марта 2018 г.
- ^ Jump up to: а б «Таблицы рыночных данных» . www.platinum.matthey.com . Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с «databank.worldbank.org» .
- ^ Джолли, Дэвид (2010). «Платина 2010» (PDF) . Платина – Джонсон Мэтти .
- ^ Jump up to: а б «pgm_market_report_may_2017.pdf» (PDF) . Джонсон Мэтти .
- ^ «Информация о полезных ископаемых Геологической службы США: сводные данные о минеральных продуктах» . Minerals.usgs.gov . Проверено 7 апреля 2018 г.
- ^ http://articles.latimes.com/1986-01-06/news/mn-13443_1_mineworkers 1986 г.
- ^ Коуэлл, Алан (7 января 1986 г.). «20 000 бастующих южноафриканских шахтеров уволены» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Платиновая промышленность Южной Африки остановлена двумя крупными забастовками, 2004 г. | libcom.org» . libcom.org . Проверено 24 мая 2023 г.
- ^ «Брифинг мирового бизнеса | Африка: Южная Африка: забастовка на платиновом руднике» . Нью-Йорк Таймс . Октябрь 2004 года.
- ^ «Забастовка платины Lonmin в Южной Африке продолжается второй день» . Рейтер . 15 мая 2013 г.
Источники
[ редактировать ]- Гильберт, 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 мантия, состоящая из магмы Бушвельда и одновозрастных алмазов». Природа . 453 (7197): 910–913. Бибкод : 2008Natur.453..910R . дои : 10.1038/nature07073 . ПМИД 18548068 . S2CID 4393778 .
- Вилджоен, MJ; Шюрманн, Л.В. (1998). «Металлы платиновой группы». В Уилсоне, MGC; Анхойссер, ЧР (ред.). Справочник 16 Совета по геонаукам, Минеральные ресурсы Южной Африки . Претория: Совет по геонаукам. ISBN 978-1-875061-52-5 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Геологическая служба США: Элементы платиновой группы в Южной Африке — инвентаризация полезных ископаемых и оценка неоткрытых минеральных ресурсов
- Геологическая служба США: Модель стратиформных месторождений хромитов
- Концентрация дисперсных минералов платиновой группы при внедрении магмы; Практический пример рифа Меренский, комплекс Бушвельд
- Происхождение слоя хромитита УГ2 Бушвелдского комплекса.
- Новая гипотеза происхождения массивных хромититов в бушвельдском магматическом комплексе
- Магматический комплекс Бушвельд, автор Джудит А. Киннэрд ( 39 страниц в формате PDF ) - получено 22 мая 2009 г.
- Фотографии магматического комплекса Бушвельд (Рюстенбургская слоистая свита) - полевые снимки (Университет Кейптауна), получены 23 марта 2018 г.
- магматического комплекса Бушвельд (Рустенбургская свита) Микрофотографии шлифов г. (Университет Кейптауна), полученные 23 марта 2018