36
ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ А.Г. Владимиров, В.Е. Загорский, Н.И. Волкова, Институт геологии и минералогии СО РАН, г. Новосибирск Институт геохимии СО РАН, г. Иркутск С участием: В.М. Макагон, Л. Г. Кузнецова (ИГХ СО РАН) С.В. Алексеев, Л.П. Алексеева (ИЗК СО РАН) В.П. Исупов (ИХТТМ СО РАН) С.З. Смирнов, И.Ю. Анникова, О.А. Гаврюшкина, П.Д.Котлер, И.А. Савинский, Е.И. Михеев (ИГМ СО РАН – НГУ) И.Ф. Гертнер, С.И. Коноваленко (ТГУ)

ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

  • Upload
    metea

  • View
    66

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ. А.Г. Владимиров, В.Е. Загорский , Н.И. Волкова, Институт геологии и минералогии СО РАН, г. Новосибирск Институт геохимии СО РАН, г. Иркутск С участием: В.М. Макагон, Л. Г. Кузнецова (ИГХ СО РАН) - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИИ ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

А.Г. Владимиров, В.Е. Загорский, Н.И. Волкова,

Институт геологии и минералогии СО РАН, г. Новосибирск Институт геохимии СО РАН, г. Иркутск

С участием:В.М. Макагон, Л. Г. Кузнецова (ИГХ СО РАН)С.В. Алексеев, Л.П. Алексеева (ИЗК СО РАН)

В.П. Исупов (ИХТТМ СО РАН)С.З. Смирнов, И.Ю. Анникова, О.А. Гаврюшкина,

П.Д.Котлер, И.А. Савинский, Е.И. Михеев (ИГМ СО РАН – НГУ)И.Ф. Гертнер, С.И. Коноваленко (ТГУ)

Page 2: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Ли́� ти́й (лат. Lithium) — элемент главной подгруппы первой группы, второго периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 3. 

Фи́зи́чески́е свойства. Это серебристо-белый металл, мягкий и пластичный, твёрже натрия, но мягче свинца. Из всех щелочных металлов литий характеризуется самыми высокими температурами плавления и кипения (180,54 и 1340 °C, соответственно), у него самая низкая плотность при комнатной температуре среди всех металлов (0,533 г/см³, почти в два раза меньше плотности воды).

Изотопы ли́ти́я. Состоит из двух стабильных изотопов: 6Li (7,5 %) и 7Li (92,5 %); в некоторых образцах лития изотопное соотношение может быть сильно нарушено вследствие природного или искусственного фракционирования изотопов. Это следует иметь в виду при точных химических опытах с использованием лития или его соединений. У лития известны 7 искусственных радиоактивных изотопов и два ядерных изомера (4Li − 12Li и 10m1Li − 10m2Li соответственно). Наиболее устойчивый из них, 8Li, имеет период полураспада 0,8403 с. 7Li является одним из немногих изотопов, возникших при первичном нуклеосинтезе (то есть вскоре после Большого Взрыва).

Хи́ми́чески́е и́ геохи́ми́чески́е свойства. Литий является щелочным металлом, однако относительно устойчив на воздухе. Спокойно, без взрыва и возгорания, реагирует с водой, образуя LiOH и H2. Реагирует также с этиловым спиртом (с образованием алкоголята), с водородом (при 500—700 °C) с образованием гидрида лития, с аммиаком и с галогенами. При 130 °C реагирует с серой с образованием сульфида. В вакууме при температуре выше 200 °C реагирует с углеродом (образуется ацетиленид). При 600—700 °C литий реагирует с кремнием

с образованием силицида. Кларк лития в земной коре - 3,2x10-3%. Главный минерал – сподумен LiAl[Si2O6]. В саларах, минерализованных озерах и подземных рассолах находится в примесном виде (0,1 – 25 мг/л). Промышленные концентрации составляют 25 – 300 мг/л и выше (салары Южной Америки).

Page 3: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

МИРОВОЙ РЫНОК ЛИТИЯ

1993 г. 2013 г.

90%, сподумен-пегматитовое сырье

10%

гидроминеральноесырье

70%, гидроминеральноесырье

30%, сподумен-пегматитовоесырье

Структура добычи, переработки и потребления лития и его химических соединенийв мировой промышленности

Page 4: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

ГЛАВНЫЕ ФАКТОРЫЛАВИНООБРАЗНОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЛИТИЯ НА ГЛУБИННЫХ

УРОВНЯХ ЗЕМНОЙ КОРЫ И НА ЕЕ ДНЕВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ (К ИСТОРИИ ВОПРОСА)

Сподумен-пегмати́товые месторождени́я Ми́нерали́зованные озера и́ салары,подземные рассолы

Дифференциация редкометалльно-гранитных магм с формированием сподуменовых пегматитов

Аридное испарение минерализованных вод в редкометалльных провинциях

Page 5: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

•Выяснить источники формирования литиевых металлогенических провинций и их взаимосвязь с плюмовой активностью в литосфере на основе геодинамического анализа крупных сегментов земной коры.

ЦЕЛЬ ДОКЛАДА

•Крупные поля сподуменовых пегматитов Памиро-Гималаев (кайнозой) и Центральной Азии (фанерозой - поздний протерозой).

•Литиеносные салары Южной Америки (мезозой - кайнозой).

•Литиеносные салары Тибета и высокоминерализованные озера Северо-Западной Монголии (кайнозой).

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Page 6: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ КРУПНЫХ ПОЛЕЙ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

Page 7: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

СПОДУМЕН-ПЕГМАТИТОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЗИИ

ПАМИРО-ГИМАЛАИ

Южный Пами́р, Таджи́ки́стан и́ Афгани́стан, кайнозой

ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКИЙ СКЛАДЧАТЫЙ ПОЯС (протерозой-фанерозой)

Восточное Забайкалье, Зави́ти́нское месторождени́е, J3 – K1

Горный Алтай, Алахи́нское месторождени́е, T3 – J1

Юго-Восточная Тыва (Сольбельдер), Восточный Казахстан (Асубулак), P1

Горная Шори́я, Ташелги́нское месторождени́е, D1

Юго-Восточная Тыва (Тастыг), Є3 – O1

Восточный Саян (Гольцовое и́ др.), pЄ

Page 8: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Памиро-Гималайская коллизионная система

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Тектоническая позиция памирско-шугнанских

стресс-гранитов и сподуменовых пегматитов (красный цвет)

Юго-Восточный Памир

AR2-PR1

T2-3

Юго-Западный Памир

К

Т3

N

N

Page 9: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Памирская экспедиция. Перевал Харгуш. 4100 м.

Page 10: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Южный Памир. Намангудский массив стресс-гранитов и связанных с ними сподуменовых пегматитов (Афганистан)

Page 11: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Афганистан, Пакистан, Индия, ТаджикистанПамир-Гиндукуш- Гималайская провинция; синорогенический коллапс и внутриконтинентальный рифтогенез

Афганистан, Гиндукуш Лейкограниты 24± 0.5 (U-Pb) Hildebrand et al., 1998

Южный Тибет, массив Гамбаранжун

Лейкограниты 22.2± 0.2 (U-Pb)20.3-19.3 (Ar-Ar)

Dezes et al., 1999Robyr et al., 2002; 2006Deeken et al., 2011

Центральные Гималаи, массив Манаслу

Лейкограниты 22.9± 0.6 (U-Pb)19.3±0.3 (U-Pb)

Copeland et al., 1990Harrison et al., 1999Guillot., 1994

Южный Тибет, массив Коуву

Лейкограниты 14.5±0.3 (U-Pb)14.3±0.3 (U-Pb)13.3± 0.2 (Ar-Ar)11.6± 0.3 (Ar-Ar)

Lee et al., 2004; 2006Zhang et al., 2004

Таджикистан, Памирско-Шугнанский батолит

Лейкограниты 18± 10 (U-Pb)18± 7 (Rb-Sr)15± 5 (Ar-Ar)

Владимиров, 1992Vladimirov et al., 1998;Владимиров и др., 2011 в

Памир, Намангуд Сподуменовые пегматиты

8.1 – 7.0 (треки в апатитах)

Оли́гоцен - ми́оцен

КРУПНЫЕ ПОЛЯ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВ ПАМИРО-ГИМАЛАЕВ

Возраст бимодальных шошонит-латит-трахидацит-К-риолитовых серий, слагающих Тибетско-Памирскую крупную изверженную провинцию (LIP), варьирует от 12 до 5 млн лет, трубок взрыва с участием абсорокитов и щелочных пород - 5-1.2 млн лет.

Page 12: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ ЮЖНОЙ СИБИРИИ ВОСТОЧНОГО КАЗАХСТАНА

Page 13: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

СХЕМА РАСПРОСТРАНЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ЯДЕР, ПОЗДНЕМЕЗОЗОЙСКИХ ВПАДИН

И ПОЗДНЕМЕЗОЗОЙСКИХ ГРАНИТОИДОВ В ЗАБАЙКАЛЬЕ

1 - Сибирский кратон, 2 - комплексы метаморфических ядер, 3 - позднеюрские-раннемеловые впадины, 4 - позднемеловые впадины, 5 - позднемезозойские интрузии, 6 - сдвиговые зоны, 7 - локальные разломы.

Завитая

Page 14: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Поздняя юра - ранни́й мел

СПОДУМЕНОВЫЕ ПЕГМАТИТЫ,ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ

Восточное Забайкалье, Россия

Восточно-Забайкальская провинция; внутриконтинентальныйрифтогенез кордильерского типа

Завитинское Граниты:биотитовые (Налгикенский массив)двуслюдяныеМусковитовые

169± 3.0 (U-Pb)147± 3.1 (U-Pb)140± 3.0 (U-Pb)

Загорский и др., 2011

Безрудные пегматиты 139.6 ± 3.1 (U-Pb)

Сподуменовые пегматиты

129.6 ±2.7 (U-Pb)

Page 15: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

КРУПНЫЕ ПОЛЯ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВАЛТАЙСКОЙ АККРЕЦИОННО-КОЛЛИЗИОННОЙ СИСТЕМЫ

Коктогай Алаха

Асубулак

Page 16: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Восточный Казахстан (Асубулак), P1

КРУПНЫЕ ПОЛЯ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВ

Page 17: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Калба-Нарымски́й батоли́т, P1

КРУПНЫЕ ПОЛЯ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВ

Page 18: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Гольцовое – протерозой

КРУПНЫЕ ПОЛЯ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВ ВОСТОЧНОГО САЯНА

Page 19: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Восточный Саян

Восточно-Саянская провинция; синорогенический коллапс и внутриконтинентальный рифтогенез

Гольцовое Гранитоиды саянского комплекса:Барбитайский массив Далдарминский массив

1858±20 (U-Pb)1817±59 (Rb-Sr)

Левицкий и др., 2002;Макагон, 2007

Сподуменовые пегматиты

1692±86 (Rb-Sr) Макагон, 2007, 2011

Вишняковское Сподумен-петалитовыепегматитыЭкзоконтактовые слюдиты

1486±110 (Rb-Sr)1475±30 (Rb-Sr)

Макагон и др., 2000

Восточный Саян - протерозой

СПОДУМЕНОВЫЕ ПЕГМАТИТЫ,ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ

Page 20: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

КОРРЕЛЯЦИЯ ВОЗРАСТА КРУПНЫХ ПОЛЕЙ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВ И ПЛЮМОВОЙ АКТИВНООСТИ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

Фоновая (мировая) шкала крупных изверженных провинций (LIP) на представленной гистограмме отвечает [Abbott, Isley, 2002], с дополнениями [Ярмолюк, Коваленко, 2003а,б; Добрецов и др., 2010; Загорский и др., 2010; Владимиров и др., 2011в; Ярмолюк, Кузьмин, 2012].

Крупные изверженные провинции (LIP) Южной Сибири и Восточного Казахстана, отвечающие фанерозойскому возрасту: 1 – Алтае-Саянская, 2 – Минусинская, 3 – Калба-Нарымская, 4 – Коктогайская, 5 – Восточно-Забайкальская.

Page 21: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

sh

ip

tg

ud

Distribution of ~1750 Ma granitoids & felsic volcanics

Ulkan belt, granites, volcanics (Aldan super-terrane, 1.70 – 1.73 Ga

Kann salient,granites,1.76 – 1.73 Ga

Birusa salient, granites,1.74 Ga

Lower & Middle Karagas Group: sources constrains

U-Pb LA-ICP-MS data (Birusa area)

Page 22: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

КОРРЕЛЯЦИЯ ВОЗРАСТА КРУПНЫХ ПОЛЕЙ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВ И ПЛЮМОВОЙ АКТИВНООСТИ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

Фоновая (мировая) шкала крупных изверженных провинций (LIP) на представленной гистограмме отвечает [Abbott, Isley, 2002], с дополнениями [Ярмолюк, Коваленко, 2003а,б; Добрецов и др., 2010; Загорский и др., 2010; Владимиров и др., 2011в; Ярмолюк, Кузьмин, 2012].

Крупные изверженные провинции (LIP) Южной Сибири и Восточного Казахстана, отвечающие фанерозойскому возрасту: 1 – Алтае-Саянская, 2 – Минусинская, 3 – Калба-Нарымская, 4 – Коктогайская, 5 – Восточно-Забайкальская.

Page 23: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлен значительный временной разрыв (от первых десятков до сотен миллионов лет) между сподуменовыми пегматитами и обычно считающимися материнскими гранитами, с которыми они пространственно ассоциируют.

2. Установлена тесная связь крупных полей сподуменовых пегматитов с обстановками растяжения континентальной литосферы, которые проявляются либо в виде зон долгоживущих глубинных разломов, ограничивающих троговые (рифтогенные) структуры, либо в виде постколлизионных зон сдвигово-раздвиговых деформаций.

3. Крупные поля сподуменовых пегматитов являются прямым индикатором плюмовой активности в литосфере.

Page 24: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

ОБЗОР МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЛИТИЕНОСНЫХ СОЛЯНЫХ ОЗЕР ЮЖНОЙ АМЕРИКИ И КИТАЯ; ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ РАЗМЕЩЕНИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ

• Литиевые салары Южной Америки (мезозой - кайнозой)

• Литиеносные салары Тибета и высокоминерализованные озера Северо-Западной Монголии (кайнозой)

Page 25: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Ли́ти́евые салары Южной Амери́ки́ (мезозой - кайнозой)

Южно-американский литиевый «треугольник»

Наиболее крупные месторождения лития связаны с межзерновой рапой высоминерализованных соляных озер Южной Америки. Это широко известные салары Атакама (Чили), Омбре-Муэрто, Ринкон (Аргентина), Уюни, Коипаса, Импекса (Боливия).

Page 26: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Геоморфологическая блок-схема Центральных Геоморфологическая блок-схема Центральных Анд и геологическая карта района салара Анд и геологическая карта района салара Атакама Атакама ((Reutter K.-J. et al. // In: The Andes – Active subductionReutter K.-J. et al. // In: The Andes – Active subductionorogeny, 2006, p. 303-325)orogeny, 2006, p. 303-325)

Чили стало лидером в производстве лития благодаря салару Атакама. Этот солончак на месте высохшего озера имеет размеры 90 x 55 км, площадь поверхности 3000 км2 и расположен на высоте 2300 м.

Page 27: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Чили: cалар де Атакама

• Соляное месторождение имеет мощность 360-400 м, которая уменьшается до 40 м по краям. Соляное месторождение имеет мощность 360-400 м, которая уменьшается до 40 м по краям.

• Атакама является самым сухим местом на планете: 10 мм/год осадков и 3000 мм/год – Атакама является самым сухим местом на планете: 10 мм/год осадков и 3000 мм/год – испарение. испарение.

• Литиевые рассолы заполняют многочисленные поры в соляной корке галита мощностью 30-Литиевые рассолы заполняют многочисленные поры в соляной корке галита мощностью 30-40 метров. Эти рассолы содержат от 40 метров. Эти рассолы содержат от 900 до 7000 900 до 7000 мг/л лития [мг/л лития [EvansEvans, 2008; , 2008; KunaczKunacz, 2006], , 2006], что является максимальными концентрациями лития для соляных озер. что является максимальными концентрациями лития для соляных озер.

• Оценочные запасы составляют Оценочные запасы составляют 6.9 млн тонн6.9 млн тонн лития [ лития [EvansEvans, 2008]. , 2008].

• MgMg//Li Li отношение в водах достигает 6.4. отношение в водах достигает 6.4.

Источник: http://www.anzaplan.com/strategic-minerals/lithium/lithium-reserves/

Page 28: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Боливия: салар де Уюни

• Central Andean Altiplano, BoliviaCentral Andean Altiplano, Bolivia

• 3,800 m3,800 m

Салар Уюни в юго-восточной Боливии является самой крупной в мире соляной равниной площадью 10582 км2, которая располагается на высоте 3650 м и имеющей мощность осадков 121 м [Garrett, 2004].

Page 29: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Аргентина: салар Омбрэ де МуэртоАргентина: салар Омбрэ де Муэрто

Положение салара Омбрэ Муэрто на морфотектонической схеме Центральных Анд (da Silva, 2006). Пунктиром показана область распространения вулканического комплекса Альтиплано-Пуна, треугольники -и кружки – связанные с ним стратовулканы и кальдеры.

Page 30: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Геологи́чески́й разрез «Ти́хи́й океан – салар де Атакама - Высоки́е Анды»

Цифрами в кружках обозначены следующие географические и геологические единицы: 1- акватория Тихого океана; 2 – Береговой хребет, нерасчлененный; 3 и 4 – пустыня Атакама (3 – салары, 4 – конуса выноса предгорьев Кордильер); 5 – Предкордильеры (хребет Домейко); 6 и 7 – пред-Андские депрессии (6 - Кордильера-де-ла-Саль, 7 - Салар де Атакама); 8-10 – Высокие Анды (8 – кристаллическое основание, 9 – ингимбриты кислого состава, 10 - стратовулканы); 11- современные салары; 12 – предполагаемые захороненные салары в Высоких Андах.

Page 31: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Китай: Цинхай-Тибетское платоКитай: Цинхай-Тибетское плато

Доказанные литиевые резервы Китая (в пересчете на чистый литий) достигли 3.35 млн. тонн, т.е. он занимает третье место по запасам лития в рассолах соляных озер и четвертое место по запасам литиевых руд [Global & China Lithium Carbonate Industry Report, 2008-2010]. Карбонат лития добывают из рассолов соляных озер западного Тибета и Цайдамской котловины в провинции Цинхай.

Page 32: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Схема расположения главных проявлений Схема расположения главных проявлений кайнозойского магматизма в Гималайско-Тибетском кайнозойского магматизма в Гималайско-Тибетском

орогене по [Chung et al., 2005; Романюк, Ткачев, 2010]. орогене по [Chung et al., 2005; Романюк, Ткачев, 2010].

Цифры - возраста некоторых магматических комплексов. Сутурные зоны: ISZ – Индус-Ярлунг-Цангпо, BSZ – Бангонг-Нюджанг, JS – Джинша, AKMS – Алтынтаг-Чиментаг. Разломы: KLF - Куньлунь, ATF - Алтынтаг, KF – Каракорумский. MBT – Главный граничный надвиг, STDS – детачмент Южного Тибета.

оз. Дансюнцо

оз. Цзабуе

Page 33: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Китай: соляное озеро Цзабуе, ТибетКитай: соляное озеро Цзабуе, ТибетДобыча лития началась в 1982 году. «К концу 2004 года она достигла производственной мощности 7500 тонн твердого карбоната лития в год» сообщает Zabuye (Shenzhen) Lithium Trading Co.,Ltd. Но, по данным Геологической службы США, завод на оз. Цзабуе имеет производительность 5000 тонн карбоната лития в год, и только планируется увеличить эти мощности до 20 000 тонн в ближайшем будущем.

Еще одно озеро на Тибетском нагорье, где ведется добыча лития, - это Дансюнцо (другое название DXC). Площадь озера – 55 км2, глубина – 7.6 м, находится на высоте 4400 м над уровнем моря. Концентрация лития в рассолах – 430 мг/л, а Mg/Li отношение только 0.22. Общие запасы лития оцениваются в 140 тыс. тонн [Clarke, Harben, 2009]. Производство карбоната лития составляет 5000 тонн в год [Clarke, Harben, 2009].

Автор фото: Gudao (Google Earth ID: 24053966)

Page 34: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Крупнейшие месторождения лития в Крупнейшие месторождения лития в соляных озерах Америки и Китаясоляных озерах Америки и Китая

Страна Месторождение

Запасы Li(тыс. тонн)

Концентрация Li, мг/л

(в среднем)

Добывающая компания/ Инвестор

Производственные мощности

(т/год)

Производство в 2007г .

(в пересчете на Li2CO3)

Производство в 2009 г .

Статус

Аргентина

Ринкон1118-1 400

200-2400 (330) Sentient’s Rincon Lithium Ltd.

10 000 т Li2CO3

4 000 т LiOH3 000 т LiCl

17 000 т разработка

Омбрэ Муэрто

850190-900

(520-620)FMC/Minera Altiplano SA.

12 000 т Li2CO3

5 500 т LiCl17 500 т

7 000 т Li2CO3

5 500 т LiCl

действующее

Оларос 156 (700) Orocobre Ltd. 15 000 т Li2CO3 разработка

Боливия Уюни5 500-10200

80-1150(320-532)

Corporación Minera de Bolivia (Comibol)

30 000 т Li2CO3 разработка

Китай

Тайцзинайэр(Цайдам) 2 020

160-638(300)

CITIC/ CITIC Guoan Lithium

Sci.&Tech.Co.35 000 т Li2CO3 5 000 т

4 100 т Li2CO3

действующее

Дунтай(Цайдам)

Qinghai Salt Lake Industry Group Co.,

Ltd.

3 000 т Li2CO3 (20 000* т)

пилотный проект

Цзабуе(Тибет)

1 530896-1527(680-700)

ZBY Lithium Hi-Tech. Co.Ltd.

5 000 т Li2CO3

(20 000* т)5 000 т

действующее

Чаэрхань(Цинхай)

Qinghai Salt Lake Lanke Lithium

Industry Co.,Ltd10 000 т Li2CO3 400 т Li2CO3

пилотный проект

Дансюнцо(Тибет)

181 (430)

Sterling Group Ventures/ Mining

High-Sci.&Tech.Co.Ltd.

3 000 т Li2CO3

(20 000* т)3 000 т разработка

Чили Атакама 6 3001000-7000

(1400-1500)

Chemtalle Foote/ Sdad Chilena de

Litio30 000 т 30 000 т

31 000 т Li2CO3 действующе

еSQM SA 40 000* т 27 800 т

42 000 т Li2CO3

6 000 т LiCl

СШАСилвер Пик, Невада

300 (200)Rockwood

Specialities/ Chemalle Foote

30 000 т 30 000 тдействующе

е

В таблице обобщены данные [Evans, 2008; Tahil, 2008; Jaskula, 2011].* ожидаемые мощности при завершении проекта

Page 35: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫЛи́ти́евые ги́дроми́неральные месторождени́яЛи́ти́евые ги́дроми́неральные месторождени́я

1.1. Соляные озера с высоким содержанием лития в водах (больше 300 млг/л) Соляные озера с высоким содержанием лития в водах (больше 300 млг/л) всегда располагаются в областях контрастных (бимодальных) вулканических всегда располагаются в областях контрастных (бимодальных) вулканических серий шошонит-латит-К-риолитового состава. Эти породы являются источником серий шошонит-латит-К-риолитового состава. Эти породы являются источником лития в саларах и, вероятно, в подземных рассолах. лития в саларах и, вероятно, в подземных рассолах.

2.2. Очевидна важная роль сдвиговой тектоники в формировании месторождений Очевидна важная роль сдвиговой тектоники в формировании месторождений соляных озер. Наличие сдвиговой системы и многочисленных геотермальных соляных озер. Наличие сдвиговой системы и многочисленных геотермальных источников, функционирующих над горячими магматическими интрузиями, источников, функционирующих над горячими магматическими интрузиями, обеспечивает возможность интенсивного выноса к поверхности лития из обеспечивает возможность интенсивного выноса к поверхности лития из глубинных источников и аккумуляции его в бессточных бассейнах.глубинных источников и аккумуляции его в бессточных бассейнах.

Page 36: ЛИТИЕВЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПЛЮМОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ЛИТОСФЕРЕ

Плейт-тект

они́каПлюм-тектони́ка