Месторождение мелкочешуйчатого мусковита «Спрус Пайн»

8. Месторождение мелкочешуйчатого мусковита «Спрус Пайн».

В штате Северная Каролина добывается 60% всей слюды США. Одним из главных ее поставщиков является месторождение Спрус Пайн, расположенное в горах Блу Ридж к северо-востоку от Ашвилла.

Район месторождения сложен слюдистыми и амфиболовыми гнейсами и сланцами, а также подчиненными доломитовыми мраморами предположительно докембрийского возраста. Все эти породы рассечены небольшими палеозойскими телами дунитов, аляскитов и пегматитов. Более молодые (триасовые?) образования представлены базальтовыми силлами и диабазовыми дайками.

Промышленно интересными являются многочисленные тела аляскитов размерами около 3 х 1,5 км (в плане). Порода состоит из олигоклаза (40%), кварца (25%), обычно пертитового микроклина (20%) и мусковита (15%). Акцессорные минералы не превышают 5% и представлены биотитом, апатитом, гранатом, эпидотом и пиритом. Средний размер зерен составляет 1-1,5 см, причем наблюдается постепенный переход от крупно-грубокристаллических и пегматоидных структур в центральных частях тел к средне- и мелкокристаллическим в их эндоконтактах. Краевые части аляскитовых тел, как правило, обнаруживают ксенолиты вмещающих гнейсов и сланцев; в зоне экзоконтакта в свою очередь среди этих пород отмечаются согласные пластовые тела аляскитов и пегматитовых аляскитов мощностью до 30 м.

Аляскиты, более устойчивые к выветриванию по сравнению с окружающими метаморфическими породами, образуют положительные формы рельефа. В то же время они участками могут быть интенсивно каолинизированы до глубины 15-17 м (в единичных случаях до 30 м и более). Все это существенно облегчает проведение открытых горнодобычных работ без использования какой либо дорогостоящей техники.

Крепкие невыветрелые аляскиты после дробления разделяются на мусковитовый, полевошпатовый и кварцевый концентраты. Каолинизированные аляскиты, представляющие рыхлую массу каолинита с резко подчиненным галлуазитом, зернами частично измененного плагиоклаза и пертитового микроклина, а также эернами кварца и чешуйками мусковита, отмучиваются в воде с получением каолина и побочных продуктов - кварца и слюды.

Запасы мелкочешуйчатого мусковита на месторождении, оцененные до глубины около 15 м (50 футов), составляют 50 млн т, а полевого шпата - 200 млн т. Ежегодная добыча каолина находится на уровне 15 тыс т. Основная масса мелкочешуйчатого мусковита, получаемого на месторождении Спрус Пайн, используется в качестве инертных наполнителей промывочных жидкостей при бурении скважин.

9. Месторождение солей оз. Сёрлз.

Сухое озеро Сёрлз находится в пустыне Мохаве (Калифорния) приблизительно в 200 км к северо-востоку от Лос-Анжелеса. Плоское и безжизненное, оно вытянуто в меридиональном направлении на 16 км при ширине около 10 км, занимая площадь более 115 км2. Его поверхность сложена современными глинами и илами за исключением центральной части, где на площади около 15 км2 обнажается каменная соль.

Впадина озера выполнена 900-метровой толщей аллювия и континентальных эвапоритовых осадков, залегающих на кварцевых монцонитах. Верхняя, 270-метровая часть этой толщи наиболее детально изучена, имеет промышленное значение.

Ниже поверхностных илов и глин, фациально замещаемых каменной солью, чередующихся с алевритом, песком, гравием и содержащих изолированные прослойки ганксита - Na22К(SO4)9(СО3)2Cl, троны - Na2(CO3).Na(HCO3).2H2O и буры - Na2B4O.10H2O, залегает <верхний> соляной пласт мощностью от 10 до 27 м. Его мощность сокращается в краевых частях озера. Нижняя часть пласта сложена ганкситом, бурой и троной, а верхняя - существенно галитовая с меньшим содержанием этих минералов. Верхний соляной пласт вместе с поверхностными отложениями относится к современным осадкам.

Мощность нижележащего пласта <разделяющих> илов возрастает к краевым частям озера, составляя в среднем около 4 м. Пласт сложен кластическим материалом глинистой размерности, перемешанным с различными солями: гейлюсситом - Na2Са(СО3)2.5H2O, бурой, троной, ганкситом и другими.

<Нижний> соляной пласт подобно <верхнему> утоняется к краям озера, его мощность колеблется от 7 до 12 м. Пласт представляет чередование маломощных слойков соли (до 7 слойков), сложенных преимущественно троной, и глинистых осадков. Пласт подстилается <донными илами> - глинистыми слоями с гейлюсситом и подчиненными доломитом, галитом, троной и бурой.

<Нижний> соляной пласт вместе с перекрывающими и подстилающими его <илами> относится к верхнеплейстоценовым (висконсинским) образованиям. Ниже следует мощная плейстоценовая (иллинойская?) <смешанная> толща, представленная пачками переслаивания (сверху вниз: А - F) солей и глинистых осадков.

Основное промышленное значение в этом разрезе имеют верхний и нижний соляные пласты. Помимо указанных минералов они содержат большое количество концентрированной межкристалльной рапы, составляющей 45-50% их объема. Около 35% солевого состава рапы принадлежит сульфату натрия, остальное приходится на карбонаты натрия, хлориды калия и тетраборат натрия; кроме того, в ней присутствуют карбонаты лития, бром, вольфрам, мышьяк и другие элементы. Содержание борного ангидрида в рапе верхнего и нижнего соляных пластов составляет 1,63 и 1,96%,

Такая уникальная по составу и мощности континентальная эвапоритовая толща образовалась и сохранилась в результате исключительных климатических условий в плейстоценовое и более позднее время. Воды от таяния ледников Сьерра-Невады стекали в Великий Бассейн, транспортируя с собой алевритовые взвеси и насыщаясь за счет обнаженных горных пород района натрием, калием, магнием, хлором, сульфат-ионом, карбонат-ионом; за счет действующих термальных источников они обогащались бором и некоторыми другими элементами. Отложение солей и глинисто-алевритового материала происходило в бессточных депрессиях (оз. Сёрлз и др.) пустыни Мохаве в обстановке интенсивной эвапоритизации.

Озеро Сёрлз - самый крупный и по существу единственный источник природного сульфата натрия в США. Промышленные запасы одного лишь борного ангидрида (В2О3) в рапе соляных пластов составляет 17 млн т, а твердых боратов - около 100 млн т.

В настоящее время из рапы указанных соляных пластов получают поташ - К2CО3, сульфаты натрия и бораты. Ежегодно экспортируется около 32 тыс т борной кислоты и 18 тыс т борного ангидрида. В последние годы на месторождении приступили к промышленной разработке более глубоких горизонтов (пачка А вверху <смешанной> толщи) методом подземного растворения карбоната натрия и откачкой этого раствора на поверхность с последующим получением из него бикарбоната натрия; глубина эксплуатационных скважин составляет около 100 м.