Месторождения цеолитов

Месторождения клиноптилолита и морденита Японии

Япония — одна из первых стран, приступившая к добыче и использованию природных цеолитов (клиноптилолита и морденита). Последние в большом количестве были обнаружены среди миоценовой пирокластики и вулканогенных осадочных пород субгоризонтального залегания, слагающих обширный регион так называемых «зеленых туфов» в западной половине северо-восточной части острова Хонсю с продолжением в юго-западную часть острова Хоккайдо.

В разрезе этих толщ цеолитовая минерализация наиболее широко проявлена в верхнемиоценовых образованиях мощностью 200—300 м и представленных дацитовыми и пемзовыми туфами, туфобрекчиями, аргиллитами, кислыми лавами. Кислое стекло в туфах и лавах замещено практически нацело цеолитами, низкотемпературным кристобалитом, кварцем, глинистыми минералами и калиевым полевым шпатом. Цеолитизированные кислые туфы отличаются светло-зеленоватой окраской и достаточно рыхлой текстурой.

Доминирующим цеолитом является клиноптилолит. Он образуетбесцветные призматические или таблитчатые кристаллы размером до 0,13 мм, развивающиеся по обломкам кислого стекла и пемзы. Нередко такие цеолитизированные обломки окружены пленкой монтмориллонито-кремнеземного состава. Клиноптилолит так же фиксируется в везикулах, интерстициальных порах и сегрегационных прожилках. По составу это клиноптилолит натрий-калиевого типа.

Клиноптилолиту по распространенности несколько уступает морденит. Он встречается в форме белых радиальных или волосовидных агрегатов либо акикулярных кристаллов длиной до 0,3 мм.

Нередко с увеличением глубины в составе цеолитизированных вулканитов отмечается более поздний анальцим, замещающий клиноптилолит и морденит. Реже он образует округлые кристаллы диаметром до 50 мкм и их агрегаты в порах туфов, а такж е мелкие прожилки совместно с кальцитом и кварцем.

С промышленной точки зрения наиболее интересными являются площади выхода формации Сайнокаи и ее верхнемиоценовых эквивалентов на поверхность в удалении от месторождений Куроко.

Такие площади, в частности, в центральной и северной частях региона «зеленых туфов» в префектурах Амагата (месторождение Итая) и Акита (месторождение Футатуси-махи и Ямамато-ган).

На месторождении Итая мощность промышленной залежи в контуре цеолитизированных туфов составляет около 100 м. Здесь получают ежегодно около 60 тыс. т клиноптилолита и морденита, что составляет свыше половины добычи природных цеолитов в стране. С уммарная производительность месторождений Футатуси-махи и Ямамато-ган равна 12 тыс. т клиноптилолита в год. Значительная доля сырья, получаемого на этих месторождениях, используется в качестве наполнителя в бумажной промышленности (вместо каолина), а так же как добавка в птичий корм, для сушения газов, для выделения кислорода и азота из воздуха, для дезодорирования в сельском хозяйстве и повышения эффективности химических удобрений, вносимых в почву.

По представлениям Иидзимы и других японских геологов клиноптилолит-морденитовая минерализация в миоценовой кислой пирокластике обусловлена сочетанием процессов диагенеза и метаморфизма нагрузки (захоронения); появление более позднего анальцима в ассоциации с кварцем и кальцитом связано с наложением последующих гидротермальных растворов на эти уже цеолитизированные отложения.

Айдагское месторождение клиноптилолита

Месторождение находится западнее г. Тауз в Азербайджане. Оно связано с верхнемеловой вулканогенно-осадочной толщей пород, образующей вытянутую более чем на 100 км полосу. В разрезе этой толщи выделяются отложения коньякского, сантонского, кампанского, иногда маастрихтского и датского ярусов.

Продуктивными являются отложения сантонского яруса, представленные известняками, мергелями, туфопесчаниками, пепловыми туфами и туффитами мощностью 200 м. Последние — риолитового и риолит-дацитового состава, в различной степени изменены с новообразованиями цеолитов, анальцима и монтмориллонита. Наиболее изменены тонкообломочные туфы и туффиты.

В структурном отношении месторождение приурочено к пологому (углы падения 15— 20°) северо-западному крылу Кероглинской синклинали, местами осложненной складками более высоких- порядков и разрывными нарушениями.

Рудным телом является согласная линзовидная зал е ж ь цеолитизированных туфов («айдагский пласт») мощностью 20—40 м и шириной на поверхности 20— 120 м (рис. 42). Она подстилается и перекрывается известняками, прослеживаясь горными выработками и скважинами на 2,5 км по простиранию и до 700 м на глубину (по падению).

Слагающие залежь туфы характеризуются белой, светло-серой, желтоватой и зеленоватой окраской, тонкоплитчатой и массивной текстурой. Обломки размером в десятые доли — первые миллиметры сложены андезином и кварцем; присутствуют так же чешуйки биотита такой же величины. Основная связующая Масса породы представляет монтмориллонит-карбонат-клиноптилолитовый агрегат, замещающий вулканическое стекло. Клиноптилолит образует спутанно-волокнистые микрозернистые агрегаты с преобладанием частиц размером до 0,01 мм. Его содержание в породе колеблется от 20 до 80% , составляя в среднем 55%.

 Средний химический состав этих туфов: SiO2 66,07%; Fe2O3 1,58'%; Аl2O 3 12,88%;TiO2 до 0,01% ; СаО 4,4%; MgO 2,7% ; SO3 0,02% ; MnO 0,02%; K2O 1,46%; Na2O 2,66%; Н2O 3,92%; п. п. п. 9,02%.

По масштабу оруденения Айдагское месторождение относится к крупным. Технологические свойства его руд изучены в лабораторных и промышленных условиях для использования в качестве сорбентов, для очистки воды, в сельском хозяйстве и других областях.

Большинством геологов генезис этого месторождения связывается с позднедиагенетическим преобразованием пепловых туфов, происходившим под воздействием морских или поровых вод нормальной солености и щелочности.