ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЛИТИЕНОСНЫХ ГЛИН КАЛЬДЕРНОГО ТИПА ТАКЕР ПАСС И ЕГО ВОЗМОЖНЫЕ АНАЛОГИ (НЕВАДА, СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА) (2024)
Растущий спрос на литий вызван переходом к возобновляемым источникам энергии.
В связи с этим актуальным является изучение новых месторождений и технологий
добычи лития, чтобы обеспечить стабильное снабжение рынка и поддержать экологически устойчивое производство. В данной статье изучены пути миграции литиеносных рассолов и механизм формирования глин с повышенным содержанием лития: гекторита, иллита и смектита. Описана обобщенная модель формирования типа месторождений литиеносных глин кальдерного типа Такер Пасс в Северной Америке. Особое внимание уделено роли гидротермальных флюидов, как потенциально дополнительному источнику «поставки» лития в бассейн кальдеры. Составлены ключевые критерии, характеризующие промышленные скопления лития данного типа.
Идентификаторы и классификаторы
Введение. Литий является стратегически важным элементом в жизни человечества для обеспечения движения по пути «зеленой энергетики». Широкое применение литий-ионных аккумуляторов для производства электрического транспорта увеличивает потребность в увеличении общемировой добычи лития.
Мировые запасы лития можно разделить на несколько основных сырьевых типов: континентальные рассолы, твердые литиевые минералы (сподумен, лепидолит, петалит, амблигонит и т. д.), встречающиеся в пегматитах, литиевые глины (смектит, мусковит, гекторит и др.).
Список литературы
- Боярко Г. Ю., Хатьков В. Ю., Ткачева Е. В. Сырьевой потенциал лития России // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2022. - Т. 333, № 12. - C. 7-16.
- Голева Г. А. Гейзеры и горячие озера Кроноцкого заповедника (Камчатка). Путеводитель. - М. : Прогресс-Академия, 1993. - 64 с.
- К минерагении лития гидроминеральной провинции Сибирской платформы / А. Г. Вахромеев, И. В. Литвинова, Н. В. Мисюркеева, С. В. Алексеев, Д. А. Погребная // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научной конференции. Вып. 20. - Иркутск : ИЗК СО РАН, 2022. - С. 43-45.
- Кирюхин А. В. Магматический фракинг и гидротермальные системы под активными вулканами // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Геотермальная вулканология, гидрогеология, геология нефти и газа» (Geothermal Volcanology Workshop 2020), 3-8 сентября 2020 г. -Петропавловск-Камчатский : ИВиС ДВО РАН, 2020. -C. 27-31.
- Модель вторичного концентрирования литиеносных рассолов в кипящих флюидных системах магматогенно-осадочных бассейнов гидроминеральной провинции Сибирской платформы / А. Г. Вахромеев, Е. В. Зелинская, И. В. Литвинова, Д. А. Погребная // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Геотермальная вулканология, гидрогеология, геология нефти и газа» (Geothermal Volcanology Workshop 2023), 5-10 сентября 2020 г. -Петропавловск-Камчатский : ИВиС ДВО РАН, 2023. -C. 27-31.
- Романюк Т. В., Ткачев А. В. Геодинамический сценарий формирования крупнейших мировых неоген-четвертичных борлитиеносных провинций. - М. : Светоч Плюс, 2010. - 304 с.
- Рычагов С. Н. Гигантские газо-гидротермальные системы и их роль в формировании пародоминирующих геотермальных месторождений и рудной минерализации // Вулканология и сейсмология. - 2014. - № 2. -C. 3-28.
- Топчиева О. М., Петровский В. А., Сухарев А. Е. Условия образования минеральных включений в гидротермальных метасоматитах г. Двугорбой, Южная Камчатка // Вестник Пермского университета. - 2018. - Т. 17, № 1. - C. 1-10.
- Benson T. R., Coble M. A., Dilles J. H. Hydrothermal enrichment of lithium in intracaldera illite-bearing claystones // Science Advances. - 2023. - Vol. 9, no. 35. -Pp. 1-10.
-
Castor S. B., Henry C. D. Lithium-rich claystone in the McDermitt Caldera, Nevada, USA: Geologic, mineralogical, and geochemical characteristics and possible origin // Minerals. - 2020. - Vol. 10, no. 1. - Pp. 68.
-
DiPietro J. A. Geology and landscape evolution: General principles applied to the United States. - Elsevier, 2018.
-
Gallup D. L. Geochemistry of geothermal fluids and well scales, and potential for mineral recovery // Ore geology reviews. - 1998. - Vol. 12, no. 4. - Pp. 225-236.
-
Geology and evolution of the McDermitt caldera, northern Nevada and southeastern Oregon, western USA / C. D. Henry, S. B. Castor, W. A. Starkelet et al. // Geosphere. - 2017. - Vol. 13, no. 4. - Pp. 1066-1112.
-
Global lithium availability: A constraint for electric vehicles? / P. W. Gruber, P. A. Medina, G. A. Keoleian et al. //Journal of Industrial Ecology. - 2011. - Vol. 15, no. 5. - Pp. 760-775.
-
Global lithium resources: Relative importance of pegmatite, brine and other deposits / S. E. Kesler, P. W. Gruber, P. A. Medina et al. // Ore geology reviews. -2012. - Vol. 48. - Pp. 55-69.
-
Ingraffia J. T., Ressel M. W., Benson T. R. Thacker Pass lithium clay deposit, McDermitt caldera, north-central Nevada: Devitrification of McDermitt Tuff as the main lithium source // Geological Society of Nevada Special Publication. - 2020. - Pp. 395-410.
-
Lithium Americas Expands Resource at Thacker Pass and Increases Phase 1 Capacity to Target 40,000 tpa Lithium Carbonate [Electronic resource]. -URL: https://lithium-argentina.com/files/doc_news/Lithium-Americas-Expands-Resource-at-Thacker-Pass-and-Increases-Phase-1-Capacity-to-Target-40000-tpa-Lithium-Carbonate-10-07-2021-2021.pdf (12.04.2024).
-
Lithium enrichment in intracontinental rhyolite magmas leads to Li deposits in caldera basins / T. R. Benson, M. A. Coble, J. J. Rytuba et al. // Nature communications. -2017. - Vol. 8, no. 1. - Pp. 270.
-
Metallogenic Characteristics and Formation Mechanism of Naomugeng Clay Type Lithium Deposit in Central Inner Mongolia, China / C. Li, Z. Li, T. Wu et al. // Minerals. - 2021. - Vol. 11, iss. 3. - Pp. 238.
-
Mineral Commodity Summaries 2024 // U. S. Geological Survey. - 2024. - 216 р.
-
Shaw R. A. Global lithium (Li) mines, deposits and occurrences. - Keyworth : Nottingham British Geological Survey, 2021.
-
Towards a low-carbon society: A review of lithium resource availability, challenges and innovations in mining, extraction and recycling, and future perspectives / C. B. Ta-belin, J. Dallas, S. Casanova et al. // Minerals Engineering. -2021. - Vol. 163. - Pp. 106743.
-
Uranium-Bearing Volcanic Structures: Streltsovka (Russia), Xiangshan (China), and McDermitt (United States). A Comparative Analysis of the Petrology of Felsic Volcanics and the Composition of Near-Ore Metasomatites / V. A. Petrov, O. V. Andreeva, V. V. Poluektov, D. V. Kovalenko // Geology of Ore Deposits. - 2021. - Vol. 63. -Pp. 1-28.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Приведен краткий экскурс развития совместных исследований Геологической службы Вьетнама и Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А. П. Карпинского. Выполнено металлогеническое районирование на Sb, Sn, W, Cu, Ni, Au, приведены характеристики основных металлогенических таксонов территории Северного Вьетнама с примерами типовых рудных районов, узлов и месторождений. Даны рекоменда-ции по их дальнейшему изучению.
Приведены сведения о Харгинской золотоносной рудно-россыпной системе Приамурской провинции, из золоторудных месторождений и россыпей которой добыто более 130 т золота. Отдельными элементами системы являются: грабен-синклинальная структура, сложенная метаморфизованными породами палеозойского возраста с радиальными и концентрическими разрывными нарушениями; золотое оруденение раннемелового возраста золото-кварцевой, в меньшей степени золото-сурьмяной формации, приуроченное к периферии системы; а также сформированные за счет золотого оруденения современные россыпи золота бассейна р. Харга.
Основной металлогенический потенциал Нечерского поднятия и его рифейского обрамления формируют месторождения и рудопроявления урана, рудного и россыпного золота, свинца, цинка, редких металлов и редкоземельных элементов, которые составляют минерально-сырьевую базу Северного Забайкалья. Полученные новые данные по геологии и металлогении рассматриваемой территории определяют закономерности размещения полезных ископаемых, главные типы оруденения и обосновывают ее перспективы на выявление рудных объектов в известных и новых геологических остановках.
Проведена оценка перспектив промышленной ураноносности территории Южного острова арх. Новая Земля. Дана характеристика основных урановорудных объектов с оценкой ресурсов. Сделан вывод о возможном выявлении высокопродуктивных урановых месторож-дений черносланцевого (роннебургского) типа. Даны рекомендации по дальнейшему направлению работ.
Предложена геохимическая классификация рудовмещающих отложений, которая отражает суммарное содержание в породах компонентов, влияющих на окислительно-восстановительные процессы. Под геохимическим типом понимается группа пород,
характеризующаяся определенным, отличным от других значением окислительно-восстановительного потенциала, равновесного породе водного раствора. Классификация
может быть применена для прогнозирования гидрогенного уранового оруденения (песчаникового типа), так как позволяет оценить потенциальную рудоносность рудоконтро-лирующих зон пластового окисления.
Приведены результаты минералого-петрографических исследований алмазоносных
позднетриасовых туфов, туфогравелитов и туфопесчаников булкурской пачки, различающихся по количеству вулканогенного материала на туфы, орто- и паратуффиты. Туфы сформированы в результате фреатомагматических извержений в карнийское время
в Приморской зоне глубинных разломов. Туфы и ортотуффиты содержат ураганные
концентрации пиропов с незначительным количеством алмазоносных дунит-гарцбургитовых парагенезисов и высоким содержанием алмазоносных эклогитов. Впервые представлены сведения о келифитовых каймах МИК и широко проявленной гипергенной минерализации в породах. Наличие значительного количества мегакристаллов граната позволяет предполагать возможность находок крупных кристаллов алмазов, что положительно отразится на стоимости сырья.
Описано геологическое строение месторождений медистых песчаников Пермского, Вятско-Камского, Башкирского и Оренбургского рудных районов восточной части Русской платформы и Западного Приуралья. Отмечено, что медная минерализация в пределах одного района одновременно может затрагивать отложения, образованные в морских, лагунно-морских и континентальных условиях. Также может наблюдаться ее локальное «перемещение» выше по разрезу. Омоложение «медистых песчаников» фиксируется и в региональном плане в юго-западном направлении по кольцевым блокам Свердловской радиально-концентрической структуры диаметром более 2400 км, выявленной по структурно-тектоническим и геоморфологическим данным. Оруденение неоднородно ни по разрезу, ни по простиранию. Развитие медных руд находится в обратной зависимости от степени загипсованности пород. Наиболее высокие содержания меди приурочены к нижним частям продуктивных горизонтов. Сделан вывод о том, что залежи медных песчаников – это возможный результат вертикальной миграции глубинных гидротермаль-ных растворов по неотектоническим нарушениям во время формирования Свердловской мегаструктуры в альпийскую фазу тектогенеза. Рекомендовано продолжить исследования по выявлению, картированию ее секториальных блоков и изучению связанных с ними месторождений полезных ископаемых.
Опорный разрез азериского–ухакуского горизонтов (средний ордовик) р. Волхов
представлен дубовикской, порожско-валимской и вельской свитами. Дубовикская свита (азериский горизонт) принята в объеме толщи алевроглинистых известняков с Echinosphaerites aurantim infra Hecker и разделена на кавринскую, мельницкую, суо-
саарискую и жихаревскую пачки. Новая порожско-валимская свита (кровля азериского –
низы ухакуского горизонтов) представлена чередованием пластов твердого известняка
(0,4–1,2 м) и алевроглинистого известняка (0,16–2,4 м). Твердые известняки преобладают
в порожской подсвите, алевроглинистые – в валимской подсвите. Вельская свита (верх-
няя часть ухакуского горизонта) представлена в нижней части чередованием мергеля и
сильно алевроглинистого известняка (1 дм), в средней части – чередованием последнего с твердым известняком. Особенностью ухакуского горизонта р. Волхов является высокая глинистость и в то же время насыщенность слоями чистых биокластических грейнстоунов (темпеститов) толщиной до 11 см. Нижние границы свит и подсвит маркированы минерализованными хардграундами и их группами, которые прослеживаются от р. Волхов до Западной Эстонии.
Издательство
- Издательство
- ВСЕГЕИ
- Регион
- Россия, Санкт-Петербург
- Почтовый адрес
- 199106, город Санкт-Петербург, пр-кт Средний В.О., д. 74
- Юр. адрес
- 199106, город Санкт-Петербург, пр-кт Средний В.О., д. 74
- ФИО
- Химченко Павел Владимирович (Генеральный директор)
- E-mail адрес
- vsegei@vsegei.ru
- Контактный телефон
- +7 (812) 3215706