Геолого-промышленные типы месторождений лития, цезия, рубидия.

Литий. Самый легкий из металлов (53 г/см³). Легко образует сплавы с другими легкими элементами, широко используется в металлургии, электротехнике, химической и атомной промышленности, в керамике.

Литий измеряется в оксиде Li₂O. Общие запасы оцениваются в 15 млн. тонн, подтвержденные (в 15 странах) - 4,4 млн. тонн. По подтвержденным запасам: Чили (68% мировых запасов), Китай (12%), Конго (5%), Бразилия, Канада, Австралия (4%). По общим запасам: Боливия (рассолы в соленых озерах - Салар де Уюни) - площадь озера 9000 км², из них 2000 км² приходится на галитовую кору толщиной 10 м. В сезон дождей образуются рассолы с высоким содержанием лития (до 1000 г/т). Второе место - Чили (похожее озеро Салар де Атакама), третье место - Россия и Австралия (запасы заключены в основном в редкометалльных пегматитах).

Производство лития - 16 тыс. тонн в год. Более 41% производит Чили, далее - Австралия, Китай.

75% общих и 55% подтвержденных запасов сконцентрированы в соляных озерах. 22% общих и 45% подтвержденных - в гранитных пегматитах. Небольшое количество - в редкометалльных грейзенах.

Основные потребители лития: США (более 33%), Япония (23%), Россия (годовые потребности - 450-500 тонн). Россия в основном закупает литий.

Цены на литий: петалитовый концентрат лет 5 назад стоил 212$/т, сподуменовый концентрат - 375, металл - 90$/кг.

Петрогенным аналогом является натрий. В магматических процессах он следует за магнием, часто его заменяет в темноцветных минералах. Он накапливается в самых поздних дифференциатах магматических образований. В экзогенных процессах - соленые озера.

Минералогия лития: в основном силикаты и фосфаты:

· Сподумен (содержание в сподумене 6,5-7%)

· Петалит

Промышленные типы месторождений лития:

1. Альбит-сподуменовые пегматиты (с попутными танталом и бериллием). Содержание лития достигает 1,15-1,45%. Промышленные типы руд: литиевые, ниобий-танталовые. Этот источник дает 40% добычи лития. Месторождения представлены особыми телами пегматитов: крупные и протяженные (1-3 км) пегматитовые тела, обычно крутопадающие. Мощность колеблется от 3-5 м до 20-30 м. Эти пегматиты имеют довольно слабую дифференциацию: внешняя зона- кварц и альбит, внутренняя – кварц, альбит, сподумен. Эти месторождения образуют пегматитовые поля. Минеральный состав: кварц, альбит, сподумен, микроклин, гранат, апатит, мусковит, колумбит. В основном эти скопления пегматитовых жил локализованы на древних платформах или на докембрийских массивах. Месторождения довольно крупные по запасам (стони тыс. тонн) и с высокими содержаниями. Фанерозойские аналоги этих месторождений имеют гораздо меньшие содержания и запасы. В архее этих месторождений нет. Наиболее богатые и крупные месторождения локализованы в амфиболитах и мраморах, т.к. они богаты, магнием, кальцием и железом. Материнские породы - плагиомикроклиновые граниты. Сами тела располагаются на значительном удалении от материнских пород: по латерали 7-10 км, по-вертикали 3-4 км. Примеры: Колмозерское, Кинг-Маунтин (США).

2. Сподумен-микроклин-альбитовые пегматиты с лепидолитом, петалитом (с попутными танталом, бериллием и цезием). Примеры: Берник-Лейк (Канада), Бикита (Зимбабве).

3. Природные и минеральные воды (рапа соляных озер и др.): в основном это рапа соляных озер:

· Озеро Сёрлс (Калифорния) - вольфрам и литий.

· Большое Соленое озеро (0,013%).

· Мертвое море (0,004%).

· Салар-де-Атакама (0,14%)

· Подземные богатые рассолы (0,08%) – Сильвер-Пик (США).

· Подземные воды нефтяных и газовых месторождений (0,08%) с Rb, Cs, J, Br, Sr.

· Литий из кимберлитовых трубок

Цезий. Используется источником электронов для электротехники. Электроны активно отделяются при облучении.

Подтвержденные запасы цезия - 111 тыс. тонн. Источник цезия - поллуцит, немного сподумен. Основные месторождения: редкометалльные пегматиты, попутные компоненты - литий, бериллий, тантал, олово (редкометалльно-оловянные пегматиты), сподумен-микроклин-альбитовые пегматиты. Материнские породы: нормальные граниты, биотит-плагиомикроклиновые. Протяженность тел 500-1000 м, мощность от 5-10 до 40-60 м. Эти пегматиты, как правило, наклонны либо горизонтальны. Пегматиты характеризуются резко выраженную зональность (много зон). Насчитывает 100-150 минеральных видов. Попутные компоненты: тантал, литий, бериллий, олово. Самые богатые месторождения также располагаются на древних платформах и крупных кристаллических массивах. В фанерозойских образованиях все хуже. Чем древнее месторождение, тем оно крупнее и богаче. Самые крупные месторождения приурочены к позднеархейским комплексам. От материнских гранитов эти пегматиты уходят по латерали на 3-5 км, по- вертикали на 1,5-2 км. Наиболее продуктивные пегматиты формируются в спокойной тектонической обстановке. Руды более разнообразные, чем у лития: литиевые руды, цезиевые, бериллиевые, берилл-танталовые. Кларк возрастает от ультраосновных пород к кислым.

· Бикита (Зимбабве) - крупное пегматитовое поле. Даже по литию это одно из наиболее крупных скоплений минерального сырья. Пегматиты разнообразны, в основном это альбит, мусковит, берилл, тантало-ниобаты. На этих пегматитах часто развита кора выветривания, которая формирует особые условия добычи руд. Выделяется одна наиболее крупная жила (Бикита) - протяженностью 1600 м, мощностью 670 м. Есть сплошные зоны, сложенные рудными минералами (петалит, сподумен, полуцит и др.).

· Берник-Лейк (Канада) – уникальное. Главная пегматитовая залежь расположена на 1000 м над куполом гранитов. Под основной залежью – второе тело. Характерна зональность: поллуцит в центре.

Рубидий. Используется для научных исследований (медицина, химия), годовая потребность всего 3 тонны. Источник - калийные соли и лепидолитовые концентраты. Источник: сподумен-микроклин-альбитовые пегматиты. Далее - по аналогии с цезием.