3.4. Магнезит

Магнезит (карбонатная горная порода) состоит почти исключительно из кристаллического минерала магнезита МgСО₃. Чистый минерал магнезит содержит МgО – 47,6% и СО₂ – 52,4%. Цвет магнезита белый с сероватым или желтоватым оттенком, иногда снежно-белый, блеск стеклянный. Твердость 4–4,5; плотность 2,9–3,1 г/см³. Чаще магнезит образует непрерывный ряд твердых растворов с сидеритом FeСО₃. При содержании в магнезите более 30% сидерита минерал называют брайнеритом. С кальцитом магнезит образует двойное соединение – доломит CaСO₃ × МgСО₃. Кристаллический магнезит представляет собой продукт изменения известняков или доломитов, полученный при воздействии на них растворов, содержащих двууглекислый магний. Кроме кристаллических, известны аморфные магнезиты, представляющие собой продукты разрушений гидросиликатов магния, например, змеевика или форстерита при воздействии на них воды и углекислоты.

Главные примеси в кристаллическом магнезите доломит, кальцит, диабаз и кварц, в аморфном – змеевик и кварц. Особенно вредны в сырье примеси минералов, содержащих оксид кальция и кремнезем.

Одно из основных месторождений кристаллического магнезита локализовано в протерозойских отложениях Южного Урала (Саткинская группа). Саткинская группа насчитывает несколько месторождений (Саткинское, Березовское, Никольское и Ельничное), находящихся в почти одинаковых геологических условиях и имеющих, несомненно, единое происхождение. Месторождения магнезитов располагаются вдоль тектонических нарушений на северо-западных крыльях складок, приурочены почти исключительно к доломитовым отложениям верхнесаткинской подсвиты, сложенной в нижней части преимущественно доломитами с подчиненными прослоями мергелистых доломитов и мергелистых сланцев, в верхней – известняками. Магнезит образует пласто- и линзообразные тела, а также гнезда, жилы. Размеры пласто- и линзообразных тел значительные: до 800 м по простиранию, до 600 м по падению, мощностью до 80 м. Благодаря резкому структурному отличию магнезитов и вмещающих их доломитов (последние обычно мелкозернистые) границы магнезитовых тел устанавливаются очень четко.

Магнезиты Саткинской группы месторождений представлены кристаллической грубозернистой породой почти целиком сложенной минералом того же названия. Второстепенные минералы – доломит, кварц, графит, пирит; реже отмечается тальк, кальцит, арагонит, серпентин, брусит, магнетит, барит, галенит, сфалерит. Большая часть последних развита преимущественно в приконтактовых участках возле диабазовых и пикрит-диабазовых даек.

Саткинские месторождения кристаллического магнезита, уникальные по качеству, условиям залегания и масштабам, представляют собой крупнейшую минерально-сырьевую базу огнеупорной промышленности РФ.

Саткинское месторождение состоит из непосредственно примыкающих друг к другу участков – Карагайского, Мельнично-Паленихинского, Волчьегорского, Степного, Гологорского, Северо-Карагайского и Каргинского, каждый из которых по запасам соответствует крупному месторождению. На долю Саткинского месторождения приходится 95,2% всей добычи магнезита в России. В 2001 г добыто 2,2 млн. тонн при мировой добыче 8–9 млн. тонн.

Саткинская группа месторождений (собственно Саткинское, законсервированное Березовское, полностью отработанное Никольское и резервное с забалансовыми запасами Ельничное) расположена вблизи г. Сатка на западном склоне Южного Урала. Обеспеченность запасами для открытой отработки при проектной производительности составляет 26 лет, подземной – 61 год. В настоящее время, на ближайшую и длительную перспективу Саткинская группа месторождений магнезита является вполне достаточной минерально-сырьевой базой комбината «Магнезит».

Сводная характеристика рудных тел месторождений магнезита Саткинского района и обеспеченность ОАО «Комбинат «Магнезит» собственными сырьевыми ресурсами приведены в таблицах 3.1. и 3.2.

Таблица 3.1. Сводная характеристика рудных тел Саткинской группы месторождений магнезита

Место-рождение	Число рудных тел	Преобладающая длина, м		Преобла-дающая мощность, м	Содержание в запасах, %
		По простиранию	По падению		МgО	SiО2	СаО
Саткинское	102	1300 – 3560	38 – 100	15 – 34	45,0	0,97	2,03
Никольское	5	115 – 580	98 – 365	11 – 17	45,1	1,27	2,03
Березовское	3	170 – 200	130 – 160	9 – 12	45,1	1,06	1,84
Ельничное	4	80 – 120	150 – 360	3 - 17	43,3	0,84	3,24

Таблица 3.2. Обеспеченность действующих рудников сырьевыми ресурсами по состоянию на 01.01.2000 г.

Место добычи	Балансовые запасы категорий В+С1, млн. тонн	Годовая производитель-ность, тыс. тонн		Обеспеченность с учетом потерь и засорения при производительности, лет
Карагайский карьер Мельнично-Паленихинский карьер Березовский карьер Шахта «Магнезитовая»	6,7 12,2 8,1 147,1	2400 1200 600 2400	1160 1200 600 300	3 10 13 61	6,5 10 13 488

Ниже приводится краткая характеристика основных участков месторождения магнезита Саткинской группы.

Волчьегорское (гора Волчья) месторождение находится в Саткинском районе Челябинской области в 4 км от г. Сатки. Месторождение представляет собой невысокую гряду, вытянутую в северо-восточном направлении на протяжении около 2,5 км. На участке месторождения развиты доломиты и магнезиты, прорванные жилами изверженных пород. Продуктивная толща состоит из двух пластообразных залежей магнезита, вытянутых параллельно в северо-восточном направлении. Первая залежь «Верхняя» прослеживается на 1700 м ; вторая – «Нижняя» имеет длину 1600 м. С поверхности магнезиты в большинстве случаев разрушены до глубины 2 м.

Магнезитовые руды делятся на следующие типы.

1. Нормальная руда.

2. Доломитизированная.

3. Углистая.

4. Обломочная.

По внешнему виду магнезиты представляют крупнозернистую породу различных цветов: серого, светло-серого, голубовато-серого, кремового и желтого. Цвет зависит от примесей.

Химический состав (%): MgO – 46,3; CaO – 0,84; SiО₂ – 0,2; Fe₂О₃ – 0,5; Al₂O₃ – 0,5; МnО – 0,15.

Гологоровское месторождение расположено в Саткинском районе Челябинской области. Оно входит в главную магнезитовую полосу, простирающуюся с юго-запада на северо-восток. Магнезитовые тела залегают в доломитах. Магнезито-доломитовая толща прорезана жилами изверженных пород, мощностью 0,2–10,0 м. В доломитах отмечаются карсты, размером 100 × 20 м и пустоты 1,5–2,0 м. Карсты заполнены желтой охристой глиной, на стенках пустот которых наблюдаются кристаллы арагонита. Форма магнезитовой залежи пластообразная. Химический состав (%): MgO – 46,11; CaO – 0,8; SiО₂ – 1,29; плотность 2,9 г/см³, твердость 4,5. Магнезит пригоден для производства магнезитового и хромомагнезитового кирпича, магнезитометаллургических порошков.

Карагайское месторождение расположено в черте г. Сатка Челябинской области. Месторождение входит в главную магнезитовую полосу. Пластообразные магнезитовые тела залегают среди доломитов. Мощность магнезитового пласта 10–25 м, длина 100–300 м. Химический состав (%): MgO – 45,8; CaO – 0,8; SiО₂ – 0,94.

Кроме перечисленных разрабатываемых месторождений, в Саткинском районе имеется еще ряд разведанных со следующим химическим составом магнезита (%): MgO – 45,46; CaO – 0,3–1,1; SiО₂ – 0,9–1,3. К этим месторождениям относятся: Степное, Мельничное и Палехинское. По качеству и запасам месторождения магнезитов Саткинской группы значительно превосходят все другие известные в настоящее время месторождения этого сырья в Уральском регионе.

В связи с недостатком промышленных залежей магнезита для открытых разработок в 1962–1977 годах разведано Семибратское месторождение, расположенное в 37 км к юго-западу от г. Златоуста, приуроченное к доломитам верхнепротерозойского возраста. Установлено, что количество высокосортных магнезитов в общей массе не превышает 15%. Селективная их добыча невозможна, поэтому все магнезиты месторождения, среднее содержание SiО₂ в которых составляет 2,69% и CaO 4,02%, требуют обогащения и не представляют в настоящее время практического интереса.

Халиловское месторождение аморфного магнезита находится между 263–274 км ж/д линии Оренбург – Орск на Туберменских горах, в 3 км к северо-востоку от станции Халилово Оренбургской области.

Район месторождения сложен массивом серпентинитов. Магнезиты приурочены к верхним слоям юго-восточной части этого массива. Месторождение связано с магнезитоносными змеевиками, залегающими в виде полосообразных участков. Жилы и прожилки магнезита мощностью 0,05–0,5 м имеют неправильную форму и распределены крайне неравномерно. В основном магнезиты залегают в виде гнезд и линз, средней мощностью 5–6 м. Некоторые из магнезитовых тел тонко рассланцованы. Магнезит представляет собой снежно-белую породу с раковистым изломом. Химический состав (%): MgO – 46,88–53,39; CaO – 2,2–4,0; SiО₂ – с глубиной увеличивается, Fe₂О₃ – с глубиной уменьшается.

По результатам предварительной разведки на 01.01.1962 г (в более позднее время геологоразведочные работы по оценке запасов не производились) на месторождении запасы магнезита составляют 4,056 млн. тонн по категории С₂ и 7 тыс. тонн по категории В.

Для республики Башкортостан характерно наличие многочисленных проявлений аморфного и кристаллического магнезитов. Наиболее крупные проявления аморфного магнезита (Ширмаевское, Чингизовское, Улаинское) представлены гнездами и жилами магнезита среди магнезитоносных змеевиков. Запасы их оцениваются в тысячи тонн.

Месторождения и проявления кристаллического магнезита, расположенные в Белорецком районе, отличаются повышенным содержанием тонко рассеянного кварца с размером зерен менее 0,15 мм, что требует обязательного обогащения сырья. Массовая доля MgO невысокая (40–43%). Магнезиты с повышенной долей MgO (44,3%) имеют распространение на ограниченных участках. Во всех известных проявлениях и месторождениях кристаллического магнезита содержание SiО₂ превышает 2%, достигая в некоторых из них 13%.

Сырьевая база магнезитов представлена магнезитами высокого качества и в достаточном количестве на ближайшие десятилетия. Сырой магнезит добывается для производства магнезитовых огнеупоров и каустического магнезита.