Сирек кездесетін металдардың кен орындары: титан, цирконий, және сирек жер элементтері құрамындағы сағалы құмдар туралы мағлұмат. Кен пайда болу шарттары.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Сирек кездесетін металдардың кен орындары
Ore deposits of rare earth metals
Ауыр минералды құмдар – цирконий, титан, торий, вольфрам, сирек кездесетін жер элементтері, алмаз, сапфир, гранат сияқты өнеркәсіптік минералдардың, сондай-ақ кейде құнды металдар мен асыл тастардың маңызды көзі болып табылатын кен орындарының бір класы. Ауыр минералды құмдар – минералдық түйіршіктердің гравитациялық салмағына байланысты, көбінесе жағажай аймақтарында қалыптасатын аллювийлік кен орындары. Өзен арналарында да ауыр минералдардың шоғырлануы мүмкін (әдеттегі алтын кендерінен басқа), бірақ олардың көпшілігі аз мөлшерлі және салыстырмалы түрде шағын болады.
Heavy mineral sands are a class of ore deposit which is an important source of zirconium, titanium, thorium, tungsten, rare earth elements, the industrial minerals diamond, sapphire, garnet, and occasionally precious metals or gemstones. Heavy mineral sands are placer deposits formed most usually in beach environments by concentration due to the specific gravity of the mineral grains. It is equally likely that some concentrations of heavy minerals (aside from the usual gold placers) exist within streambeds, but most are of a low grade and are relatively small.
Көлік
Ауыр минералды кен орынының қалыптасуы үшін, жағажай жүйесіне ауыр минералдарды қамтитын шөгінділер жеткізілуі керек, олардың мөлшері тұзақтан алып тастау жылдамдығынан асып түсуі тиіс. Сондықтан, ауыр минералдар бар құммен жабдықталған барлық жағажайларда минералдардың экономикалық концентрациясы қалыптаспайды. Бұл фактор сапалық немесе сандық түрде ZTR индексі арқылы өлшенуі мүмкін.
The accumulation of a heavy mineral deposit requires a source of sediment containing heavy minerals onto a beach system in a volume which exceeds the rate of removal from the trap site. For this reason not all beaches which are supplied by sands containing heavy minerals will form economic concentrations of the minerals. This factor can be qualitatively or quantitatively measured through the ZTR index.
Тұзақ
Бастапқы шөгінділердегі ауыр минералдар өзендердегі және көбінесе жағажайлардағы төмен энергиялы ортада жинақталу арқылы экономикалық концентрацияға жетеді. Жағажайлық плацерлік кен орындарында жағажайдағы ең төмен энергия аймағы – су тасқыны аймағы, онда толқындардың күшті қозғалысы жағажай бетіне соғылып, энергиясын жоғалтады. Осы аймақта ауыр бөлшектер жиналып, қалады, себебі олар кварц бөлшектерінен тығыз. Сондықтан жағажайлық плацерлік кен орындары жиі «жағажай сызығы кен орындары» деп аталады. Ауыр минералдық кен орнының мөлшері мен орналасуы жағажайға жететін толқын энергиясының күшіне, жағажай шөгінділерінің орташа бөлшек мөлшеріне және мұхиттың қазіргі биіктігіне байланысты. Қазіргі уақытта пайда болған кейбір жағажай плацерлері туралы айтылатын деректер, ең көп байыту жағажайдың шөгіндісінің көп бөлігін алып тастауға жеткілікті энергиялы дауылдар кезінде жүреді – бұл жеңіл минералдарға қолайлы процесс. Нәтижесінде қалған «клинкер» құмдары ірі дауылдардан кейін судың төмендеу кезінде қазылып алынған, бұл жағажайдағы плацерлік кен орындарының көпшілігі осындай циклдарда қалыптасқандығын көрсетеді. Қазбаланған құм жүйелері көбінесе ауыр минералды құмдарды табу үшін пайдаланылады, өйткені олар мұхиттан келген және бұрынғы мұздықтардың биік деңгейлерінің қалдықтары болып табылады. Тектоникалық белсенділік, нәтижесінде жағалаулар мұхиттан көтеріліп, жағажай жүйесінің жоғары су белгісінен жоғары орналасуына және ауыр минералды құмдарды тұтқындауына мүмкіндік береді. Сол сияқты, жағалаудың шөгуінен су астында қалған жағажайлар миллиондаған жылдар бойы сақталуы мүмкін, содан кейін шөгінділермен жабылады немесе мұхиттан көтеріледі. Ауыр минералды құм плацерлік кен орындары үшін ерекше тұтқыр орындар – жағалаудың желден қорғалған жағындағы жағажайлар, онда төмен энергиялы аймақтар жағалау бойындағы ағыспен әкелінген шөгінділерді тұтқындайды. Сондай-ақ, плацерлік кен орындарын қоректендіретін өзендердің сағасында дамыған құм барлар, толқындардың іріктеу әрекеті ең тиімді болатын бай тұзақтар болып табылады, себебі жылжытуға тым ауыр минералдар жағалау бойымен жылжымай, тасқын аймағында орналасады.
The heavy minerals within the source sediments attain an economic concentration by accumulation within low energy environments in streams and most usually on beaches. In beach placer deposits the lowest energy zone on the beach is the swash zone, where turbulent surf washes up on the beach face and loses energy. In this zone heavier grains accumulate and become stranded because they are denser than the quartz grains they accompany. It is for this reason that beach placer deposits are often referred to as "strand line deposits". The size and position of a heavy mineral deposit is a function of the wave energy reaching the beach, the mean grainsize of the beach sediments, and the current height of the ocean. Anecdotal reports of certain beach placers forming in modern times suggest that the greatest enrichment tended to occur in storm events energetic enough to remove most of the beach's sediment load—a process favoring the lighter minerals. The resultant 'clinker' sands left behind were mined during low tide following major storm events, suggesting that most beach placer deposits are formed during such cycles. Fossilised dune systems often are exploited for heavy mineral sands because they are from the ocean and because they are often remnants of previous intraglacial highstands. Tectonic activity, which results in coastlines rising from the ocean, may also cause a beach system to become stranded above the high water mark and lock in the heavy mineral sands. Similarly, a beach system that is drowned by the subsidence of a coastline may be preserved, often for millions of years, until it either is covered by sedimentation or rises from the ocean. Specific trap sites for heavy mineral sand placer deposits are in beaches on the leeward side of headlands, where low energy zones trap sediments carried along by the longshore drift. Also, sand bars developed at the mouths of rivers that feed the placer deposits are rich trap sites where the winnowing action of the waves is most efficient, because heavy minerals too heavy to be moved will deposit at an isthmus in preference to drifting farther down the beach.
Алмаз құмдары
Намибия жағалауы экономикалық маңызы бар алмаз бар жағажай құмдарына ие, олар теңіз қабырғаларын тұрғызу және жағалау участаларын оқшаулау арқылы игеріледі. Жағажайлар соншалықты оқшауланған, кейде олар алмаз іздеу үшін толығымен, тікелей тақтасынан дейін өңделеді. Мұндай кен орындары әлемнің түкпір-түкпірінен ізделіп келді, бірақ жоғары құнды тастар туралы сирек хабарлар болғанмен, экономикалық көлемдегі шөгінділерге ешқандай жағдай тіркелген жоқ.
The coast of Namibia is host to economic diamantiferous beach sands, which are exploited by building sea walls and isolating stretches of coastline. The beaches are so isolated that they are sometimes processed in their entirety, down to the bedrock, in search of diamonds. Such deposits have been sought around the world, with sporadic reports of high value stones but no instances of economic quantities of sediment.
Қоршаған ортаны қорғау
Жағажай құмдарын және қазылған жағажай плацерлерін өндіру жиі дау тудырады, себебі бұл операция үлкен аумақтарды ашық жолмен өңдеуді қажет етеді. Көбінесе бұл жерлер экологиялық тұрғыдан сезімтал болып келеді және нашар құмды топырақта қалыптасқан нәзік экожүйелерді қамтиды. Кен өндіру процесі Австралияда жүргізіліп жатқан өндіріс операцияларына сәйкес келуі тиіс, онда ашық өндіруден кейін өндірілген аумақтарды қалпына келтіру, оның ішінде экологиялық жағынан ұқсас түрлермен қарқынды түрде қайта өсімдіктерді отырғызу, жерді құм төбелерін қоса, бастапқы пішініне келтіру және жер асты су ресурстарын басқару жүзеге асырылады. Заманауи кен өндіру тәжірибелері электростатикалық минералды бөлу процестерінің дамуына байланысты, қазу операцияларына қарағанда құрғақ кен өндіруге көбірек бейім. Іс жүзінде, Сахара аймағынан оңтүстікке қарай орналасқан Африканың барлық кен орындарында мұндай экологиялық жауапкершілік сақталмайды, бірақ кейбір Оңтүстік Африка кен орындарында құм төбелерін қалпына келтіру жұмыстары жүргізіледі. Оңтүстік Америка жағалауында, әсіресе Чили мен Эквадорда кен өндіру экологиялық жауапкершілікпен жүргізіледі. Қоршаған ортаға және саяси жағдайға сезімтал минералды құм өндіру операцияларының мысалдары, олар қоғамдық назар аударып, кен өндіру ұсыныстарына экологиялық белсенділікті күшейтті, Батыс Австралиядағы Туарт Ладлоу минералды құм кені және Квинсленд, Австралиядағы Рейнбоу Бич және Фрейзер аралын сақтау бойынша консерваторлардың күш-жігерінің нәтижесін қамтиды. Соңғы науқандар үкіметке сәтті ықпал етіп, Фрейзер аралы мен Рейнбоу Бичті Австралияның Жоғарғы соты қорғады; алайда, Туарт Ладлоу науқаны Батыс Австралияның жағалауындағы Туарт ормандарында кен өндіру жұмыстарын тоқтатуға қол жеткізбеді. Осыған ұқсас минералды құм өндіру операциялары 35 жыл бойы Жаңа Оңтүстік Уэльстегі Хокс Нест ұлттық парктерінде және олардың маңында жүргізілді және Квинслендтегі Страдброк аралында әлі де жалғасуда.
The mining of beach sands and of fossilized beach placers is often controversial because the operation requires the strip mining of large areas. Often this land is in ecologically sensitive surroundings and contains fragile ecosystems built up on poor sandy soils. The mining process is ideally modelled on the extraction operations underway in Australia, where the strip mining is followed by rehabilitation of the mined areas including intensive re vegetation with ecologically similar species, re contouring of the land to its original shape, including dunes, and management of groundwater resources. Modern mining practices tend to favor dry mining rather than dredging operations, due to the advent of electrostatic mineral separation processes. In practice, not all mining of sub Saharan African deposits is carried out in such an environmentally responsible manner, although some South African mines do practice dune rehabilitation The mining of the coast of South America, in particular Chile and Ecuador, is carried out in an environmentally responsible manner. Examples of environmentally sensitive and politically sensitive mineral sand mining operations that have gained public attention and galvanised environmental activism responses to mining proposals include the Tuart Ludlow mineral sands mine, Western Australia, and the culmination of conservationist efforts to preserve Rainbow Beach and Fraser Island, Queensland, Australia. These latter campaigns successfully lobbied government and saw Fraser Island and Rainbow Beach protected by the High Court of Australia; however, the Tuart Ludlow campaign failed to prevent mining works in the Tuart forests in coastal Western Australia. Similar mineral sand mining operations were carried out for 35 years in and adjacent to National Parks at Hawks Nest, New South Wales, and continue on Stradbroke Island, Queensland.