По запасам железных руд СССР занимает первое место в мире. В Советском Союзе находится около 54% мирового запаса разведанных железных руд. Основными месторождениями в СССР являются следующие.
Юг и Центр СССР
Руды Криворожского месторождения отличаются высоким содержанием железа и незначительным количеством вредных примесей: 0,04 - 0,08% S и 0,03 - 0,06% Р. Криворожский бассейн имеет очень большие залежи так называемых кварцитов, которые содержат около 35% железа и примерно такое же количество пустой породы в виде кремнезема (SiO 2).
Керченское месторождение представлено в основном] бурыми железняками, которые содержат до 4,6% марганца, до 1% фосфора (иногда и выше) и сравнительно мало железа - до 39%.
Тульское и Липецкое месторождения представлены бурыми железняками. В руде Тульского месторождения содержание железа доходит до 45%, а в липецкой руде - до 47%. В тульской руде больше содержится фосфора (около 0,44%).
Белгородский железорудный район включает пять месторождений. Отдельные месторождения этого района богаты магнититовыми кварцитами. Здесь встречаются также и богатые руды, в которых содержание железа достигает 61%.
Курская магнитная аномалия (КМА) - месторождение, содержащее богатые гематиты (содержащие железа 54,8 - 61,4%) и бедные кварциты. Месторождение очень крупное и перспективное.
Месторождения Северо-Запада
В этом районе насчитывается семь месторождений железных руд. Наиболее крупными являются Оленегорское и Ено-Ковдорское, руды которых служат железорудной базой Череповецкого металлургического завода. В основном руды Оленегорского месторождения представлены магнетитами и гематитами. Среднее содержание железа в этих рудах составляет около 31%. Пустая порода руд этого месторождения такая же, как и в Криворожском месторождении. Особенностями химического состава железных руд Ено-Ковдорского месторождения являются высокое содержание в них фосфора и повышенная основность пустой породы. Среднее содержание железа по этому месторождению 30%.
Месторождение железных руд Кавказа и Закавказья
Железнорудной базой Закавказского металлургического завода является Дашкесанское месторождение. Руды этого месторождения содержат до 14% извести (СаО) и до 1,2% магнезии (MgO). По содержанию железа они относятся к бедным, так как содержание его не превышает 39%.
Месторождения железных руд Урала
К крупнейшим месторождениям этого района относятся Магнитогорское (руду используют Магнитогорский металлургический комбинат), Тагило-Кушвинское (Кушвинский и Ново-Тагильский металлургический заводы) и Бакальское (Челябинский металлургический завод).
Основная масса магнитного железняка Магнитогорского месторождения состоит из руд двух типов: магнитита и мартита. Магнититы этого месторождения сернистые. Содержание серы в отдельных гнездах достигают 4%, а железа 59%. Мартиты содержат серы значительно меньше (до 0,16%) при среднем содержании железа 62% (до 65%). Пустая порода этих руд состоит из кремнезема, глинозема, извести и магнезии. Основная пустая порода - глинозем.
Тагило-кушвинские магнитные железняки (горы Благодать, Высокая и Лебяжья) содержат до 62% железа; в отдельных местах его содержание снижается до 30 - 32%. Пустая порода этих руд состоит из кремнезема и глинозема. Руда - сернистая и фосфористая, на отдельных участках содержание серы достигает 1,5%, а фосфора 1,2%. В отдельных участках руда относительно чиста по фосфору. Гороблагодатская руда содержит медь. При добыче руды разделяют на маломедистую, содержащую до 0,2% меди, и медистую - до 0,7%. Кусковатые обогащенные руды используют для доменной плавки в сыром виде, а пылеватые - после обогащения и агломерации.
Бурые железняки Бакальского месторождения можно считать чистыми по сере и фосфору. Среднее содержание железа в рудах этого месторождения составляет 48 - 50%.
Железные руды Сибири и Дальнего Востока
Месторождения этого района можно разделить на несколько групп:
Горная Шория, где в рудах содержится 42 - 55% железа, и Хакассия (в руде содержится до 46% железа). Эти месторождения являются сырьевой базой Кузнецкого металлургического комбината.
Белорецкая, Инская (на Алтае), Аузасская и Алатау-Алталыцкая группы, руды которых станут сырьевой базой Западно-Сибирского металлургического завода.
Ангаро-Питская и Ангаро-Илимская группы с Нижне-Ангарским, Коршуновским, Рудногорским и другими месторождениями будут основными базами новых металлургических заводов - Красноярского и Прибайкальского.
Гаринская и Кимпанская группы (Дальний Восток), Приаргунский район Читинской области и Алданская группа в Якутской АССР.
Пустая порода месторождений Сибири и Дальнего Востока представлена в основном в виде окиси кальция (СаО), что не вызывает затруднений при доменной плавке. Богатые руды этого района содержат от 50 до 55%, а бедные 33 - 45% железа.
Месторождения Казахской ССР
По территориальному признаку железорудные ресурсы Казахской ССР разделяют на три района: Центрально-Казахстанский, Приаральский и Кустанайский. Последний железорудный район является также базой Магнитогорского металлургического комбината и Барнаульского завода в Западной Сибири. Этот район представлен магнититовыми рудами (45 - 59%) Соколовского, Сарбайского, Качарского, Куржункульского и других месторождений; бурыми железняками (37 - 42%) Аятского, Лисаковского и Кировского месторождений.
По технологическим типам железные руды подразделяют на магнититы (19,0%), гематиты (1,9%), бурые железняки (77,3%), сидериты (0,1%) и гематитовые кварциты (1,7%), из которых 4,17 млн. т не требуют обогащения (55,9%).
Самым важным показателем качества железной руды является содержание в ней железа. Поэтому при металлургической оценке железных руд прежде всего обращают внимание на этот показатель, а также на состав пустой породы. Пустую породу, для которой отношение суммы оснований CaO+MgO к сумме кислот SiО2 + Аl 2 О 3 равно или близко к единице, называют самоплавкой.
УРАЛ — горная страна, расположенная между Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинами, в пределах Пермской, Свердловской, Тюменской, Челябинской, Оренбургской областей, Башкирской и Коми ACCP. Длина свыше 2000 км от Карского моря на севере до реки Урал на юге, ширина от 40 до 250 км. По Уралу проходит граница между Европой и .
Природа.
Урал принято делить на Полярный, Приполярный, Северный, Средний, Южный.
Полярный Урал имеет сильно расчленённый рельеф с высотой 1000-1300 м (г. Пайер, 1499 м). Наряду с заострёнными гребнями имеются уплощённые или округлые вершины. Наиболее высокий — Приполярный Урал (г. Народная, 1895 м) с сильно расчленённым рельефом. На Полярном и Приполярном Урале имеются следы плейстоценовых горно-долинных оледенений (кары, троги , ) и развито современное оледенение (более 140 небольших ледников); здесь же многолетняя мерзлота . Северный Урал вытянут с севера на юг и состоит из ряда параллельных хребтов и продольных депрессий; характерны уплощённые вершины — остатки древних поверхностей выравнивания с высотами 800-1200 м; верхние части наиболее высоких гор (г. Тельпосиз, 1617 м) имеют более расчленённый рельеф. Средний Урал относительно понижен (300-500 м, г. Средний Басег, 994 м), рельеф сглажен. Южный Урал поднимается до 1640 м (г. Ямантау) и сильно расширен. Здесь много разновысотных хребтов, расчленённых глубокими долинами. С востока к Среднему и Южному Уралу примыкает Зауральский пенеплен с почти плоским, местами слабо всхолмлённым рельефом. На западном склоне Урала и в Приуралье развит карст , особенно в бассейне реки Сылвы (приток р. Чусовая). Много пещер (Дивья, Кунгурская, Капова), карстовых воронок, провалов, подземных речек. Восточной склон закарстован слабее; среди обычно выровненной или слабо всхолмлённой поверхности поднимаются скалистые останцы (Семь Братьев, Чёртово Городище, Каменные Палатки).
Климат умеренный, континентальный. Наиболее холодные районы на севере и северо-востоке, где средняя температура января -21 — 23°С, а на юге -15 — 17°С. Средняя температура июля на севере 9-10°С, на юге 19-20°С. Преобладает западный перенос воздушных масс, поэтому на западном склоне атмосферных осадков больше (600-1000 мм), чем на восточном (300-600 мм).
Реки принадлежат бассейнам Северного Ледовитого океана (на западном склоне Печора с Усой; на восточном — Тобол, Исеть, Typa, Лозьва, Северная Сосьва, относящиеся к системе Оби) и Каспийского моря (Кама с Чусовой и Белой; река Урал). Реки западного склона более полноводны. Наименьшая водность у рек восточного склона Южного Урала. Питание рек главным образом снеговое и дождевое. Наиболее крупные озёра расположены на восточном склоне Среднего и Южного Урала (Таватуй, Аргази, Увильды, Тургояк и др.; самое глубокое озеро до 136 м — Большое Щучье). На Полярном Урале имеются небольшие ледниковые озёра.
Большая часть Урала покрыта хвойными лесами на горных подзолистых почвах. На Южном Урале, особенно на его западном склоне, хорошо представлена высотная поясность ландшафтов: степи, широколиственные и смешанные леса, хвойные леса. В самой южной части Южного Урала и на восточном склоне разнотравно-луговые и сухие степи на чернозёмах и каштановых почвах; на Полярном, Приполярном, частично Северном и на самых высоких вершинах Южного Урала — горные тундры.
В пределах Урала расположены заповедники: Печоро-Илычский, "Басеги", Висимский, Южно-Уральский, Башкирский, "Шульган-Таш", Оренбургский степной, Ильменский (на восточном склоне Южного Урала), на территории которого уникальные сочетания разнообразных горных пород и минералов , а также Башкирский национальный парк.
Геологическое строение. Teрек Урала — крупное звено Урало-Монгольского геосинклинального пояса . Его складчатые структуры протягиваются с севера на юг, охватывая горный Урал, Зауралье и сопредельную часть Западно-Сибирской низменности; к югу от Аральского моря они отклоняются на востоке, переходя в структуры Тянь-Шаня (см. карту). На западном Урале отделяется системой прогибов от Русской и Тимано-Печорской плит . Фундамент этих плит продолжается на глубине, по меньшей мере до Главного Уральского глубинного разлома (ГУГР), разделяющего внешнюю зону западного склона и внутреннюю зону восточного склона Урала. Последняя сменяется на востоке Валерьяновским вулкано-плутоническим поясом, резко отличающимся по своей природе и особенностям строения от других структур Урала.
Зона западного склона Урала включает области выступов её деформированного раннедокембрийского фундамента и распространения рифейско-палеозойского комплекса осадков окраины восточно-Европейского континента . На поверхность фундамента выходит вблизи зоны ГУГР, сложен он архейскими гнейсами , кристаллическими сланцами , амфиболитами и железистыми кварцитами Тараташского выступа с телами метагипербазитов, метагаббро и гранитов . Непосредственно к северу на Южном Урале обнажаются нижнепротерозойские образования Уфалейского антиклинория , представляющие собой реликты древних зеленокаменных поясов. Аналогичные комплексы выходят на Полярном Урале (Харбейский, Малокарский антиклинории). Образования Тараташского выступа, Уфалейского, Харбейского и других антиклинориев с резким несогласием перекрываются рифейскими вулканогенно-осадочными и осадочными отложениями Башкирского антиклинория, Центральноуральского поднятия и др., погружаясь под них на глубину 6 км и более. Рифейские отложения мощностью до 10-20 км — конгломераты , аркозовые песчаники с покровами основных эффузивов, карбонатные (преимущественно магнезит-доломитовые) породы и вновь существенно терригенные осадки образуют законченный седиментационный цикл и трижды повторяются в раннем, среднем и позднем рифее . Такой же циклический ряд, но менее чёткий, отмечается в венде . Началу каждого цикла соответствуют сводовые поднятия, расколы и рифтогенез , внедрение интрузий габбро-диабазов, карбонатитов , кимберлитов . Палеозойские отложения западного склона Урала представлены мелководно-морскими, шельфовыми терригенными, карбонатными и вулканогенно-осадочными породами ордовика-перми, которые к востоку переходят в более глубоководные кремнисто-глинистые отложения континентального склона и подножия.
Все эти образования интенсивно дислоцированы, нарушены надвигами западной вергентности. Местами на них залегают в тектонических покровах породы, перемещённые из зоны восточного склона, в т.ч. из офиолитовых комплексов ( , габбро , ультрамафиты). В среднем-позднем карбоне и начале перми накапливаются флишевые толщи. В середине перми окончательно оформляется Предуральская система краевых прогибов , включающая крупные впадины, заполненные молассами с мощными эвапоритовыми (Верхнекамский и другие соленосные бассейны), а на севере паралическими угленосными отложениями (Печорский бассейн). Область восточного склона Урала, отделяющаяся от области западного склона зоной ГУГР, объединяет две главные группы геолого-структурных зон: Тагильско-Магнитогорскую, сложенную в основном палеозойскими вулканогенно-осадочными, базит-гипербазитовыми и гранитоидными комплексами, и Урало-Тобольскую, состоящую из крупных выступов докембрийских метаморфитов с палеозойским чехлом и разделяющих их сравнительно узких зон, сложенных палеозойскими образованиями, аналогичными породам Тагильско-Магнитогорской зоны. Раннедокембрийские (селянкинская, пряничниковская свиты) и нижнепротерозойские (ильменогорский, ключевский, мариинский комплексы, бродовская серия на Южном и Среднем Урале) метаморфические породы, сопоставляемые с архейско-нижнепротерозойским кристаллическим фундаментом края Восточно-Европейской платформы , залегают в ядрах положительных структур Урало-Тобольской зоны поднятий. Выше они сменяются среднерифейскими гнейсами, амфиболитами и кристаллическими сланцами (саитовская, истокская, брусянская, городищевская и другие свиты Южного и Среднего Урала), офиолитовыми комплексами типа сысертско-ильменогорского и бугетысайского и верхнерифейскими гранитами (Еланчикский, Мурзинский, Кочкарский и другие массивы). Средневерхнерифейские образования местами перекрываются метаморфическими породами вендского возраста (кундравинская, тогузак-аятская, рымникская и другие свиты); в них и в более древние породы в кембрийское время внедрены гранитоиды тоналит-трондьемитового ряда (мелкие тела в Bepx-Исетском, Осиновском, Верхотурском и других районах).
В 11 в. началось проникновение на Урал русских. Развиваются горные промыслы, которые организуют предприимчивые люди, получавшие царские грамоты на поиски и разработку полезных ископаемых. Появляются профессионалы — рудознатцы; начинаются успешные поиски полезных ископаемых. Большое значение приобретают соляные промыслы. Медная руда обнаружена Я. Литвиновым в 1617 и А. Тумашевым в 1634 в Григоровой горе. В 1628 Б. Колмогор нашёл железную руду болотного типа (бурый железняк) на восточном склоне Среднего Урала. Самым известным рудознатцем 17 века на Урале был сын А. Тумашева — Дмитрий Тумашев. В 1667 он нашёл слюду на реке Тагил, в 1668 обнаружил на реке Нейве у Мурзинской слободы одно из уникальных в мире скоплений драгоценных камней (аметисты, бериллы , изумруды), в 1669 открыл в долине реки Нейва залежи наждака и железной руды, в 1671 обследовал Магнитную гору у реки Тагил, но недооценил находку "камня магнита". В 1696 в его копях И. Салмановым и А. Левандианом было открыто месторождение магнитного железняка. Позднее гора стала называется Высокой, месторождение — Высокогорским (разрабатывается с 1721 до нашего времени). Рядом А. Н. Демидов построил (1725) самый крупный на Урале Нижнетагильский чугуноплавильный и железоделательный завод.
В последние десятилетия 19 века техническое оснащение рудников и заводов Урала было крайне низким, хищнически разрабатывались многие месторождения полезных ископаемых.
После Октябрьской революции 1917 поиски и освоение минеральных ресурсов на Урале велись планомерно. Открыто много новых месторождений полезных ископаемых, в частности месторождение железо-хромо-никелевых руд в Оренбургской области, найдены или доразведывались медно-колчеданные руды (Дегтярское, Сибайское, Гайское месторождения). Обнаружены бокситы на Северном Урале, доразведаны месторождения калийных солей в бассейны реки Кама (см. ). Изучены и переданы в промышленную эксплуатацию известные еще с 18 века: месторождение магнитного железняка г. Магнитная на Южном Урале и месторождения титано-магнетитовых руд г. Качканар на Среднем Урале (см. ). В Коми ACCP открыт Печорский угольный бассейн , в Челябинском бассейне — уникальное Коркинское буроугольное месторождение бурого угля. В Пермской области и Башкирской ACCP обнаружены первые месторождения нефти и газа (1929-32) (см. Волго-Уральская нефтегазоносная провинция), бурого угля (Южно-Уральский бассейн). Большой вклад в изучение геологического строения и полезных ископаемых Урала в CCCP внесли: А. Н. Заварицкий , Д. В. Наливкин, А. Е. Ферсман , И. И. Горский , Е. А. Кузнецов, Е. Е. Захаров, А. В. Хабаков, Г. А. Чернов, П. И. Преображенский, Н. А. Каржавин, М. И. Меркулов и многие другие.
В Великую Отечественную войну 1941-45 Урал стал основным арсеналом страны и важнейшей базой размещения промышленных предприятий, эвакуированных из западных областей CCCP. О современном состоянии горной промышленности Урала см. в ст. (Уральский экономический район).
Полезные ископаемые Урала представлены как ювелирными алмазами, так и другими минералами, а также различными металлами и неметаллами.
Самые первые Урала, которые начали добываться, это история их добычи началась около 4 тысяч лет назад.
Намного позднее, приблизительно в V—III векам до н. э., начали добывать железную руду. Золото начали добывать в 1 тысячелетии до н.э. Так как месторождения, выходящие на поверхность, где находились полезные ископаемые Урала, быстро иссякли, необходимо было проводить более глубокие разработки. Но временно этот вид деятельности человека пришел в упадок, так как в первом тысячелетии до н.э. весь Южный Урал заселяют кочевники, которые добычей и плавкой металлов не занимались.
Только спустя 1,5 тысячи лет люди снова начали добывать полезные ископаемые Урала, и началась новая эра использования этих ресурсов.
Полезные ископаемые южного Урала
Черные металлы
Начиная с конца XVIII века и по сегодняшний день, добываются бурые железняки. В начале прошлого века большими темпами начали разрабатывать месторождение железных руд, и был построен Магнитогорский металлургический комбинат, но на сегодняшний день запасы руды здесь практически исчерпаны. Недалеко от Магнитогорска разрабатывается месторождение магнетитовых и титаномагнетитовых руд, которое называется Малый Куйбас.
Полезные ископаемые Урала представлены не только железными рудами также здесь добываются другие такие как титан, хром, ванадий, марганец.
В настоящее время проводится разработка месторождений железотитанованадиевых руд, запасы которых очень большие. Они имеют высокое содержание железа - до 57%, титана - до 6,5%, ванадия - до 0,4%.
Цветные металлы
На Южном Урале есть много руд различных цветных металлов. Уже разработано большое количество месторождений колчеданной меди, а также залежей сульфидных руд. Так как они находятся на незначительной глубине, то проводится открытая их разработка. Недалеко от заповедника "Аркаим" в конце прошлого века открыто и сейчас разрабатывается цинковое месторождение. Главным отличием колчеданных руд является то, что они всегда имеют несколько компонентов. Если основными являются цинк и медь, то вместе с ними имеется достаточно высокое количество золота, свинца, серебра, а также таких редких металлов, как галлий, индий, скандий, ртуть и другие. Также из указанных руд получают серу.
Наряду с колчеданными рудами имеются значительные залежи медно-порфировых руд, в которых значительное количество молибдена.
Уфалейские месторождения никель-кобальтовых руд известны далеко за пределами страны. Часть их уже отработанна, но проводится постоянный поиск новых залежей указанных руд. Есть залежи бокситов, из которых выплавляется алюминий.
Благородные металлы
Южный Урал является главным поставщиком золота в казну государства. Именно на Урале найден самородок из этого металла весом около 36 килограмм. проводится из шахт, глубина которых достигает 700 м. Также золото и серебро добывают при переработке колчеданных руд.
Редкие металлы
К данному относятся вольфрам, олово, тантал, бериллий и другие. Проводится добыча такого редкого минерала, как колумбит. Именно из него производится извлечение ниобия, также идет добыча циркониевых руд, попутно с которыми добывается керамическое полевошпатовое сырье. Имеются залежи руды вольфрама и бериллия.
В нескольких километрах от Сатки имеется уникальное месторождение руд редких металлов, а именно циркония, ниобия, тантала, молибдена, которое называется Симбирка. Данная руда имеет необычный минеральный состав и очень богата на тантал и ниобий, что встречается крайне редко.
На сегодняшний день составлена карта полезных ископаемых Урала, которая постоянно уточняется, так как проводятся новый поиск и разработка месторождений.
Ю.В.Волков, И.В.Соколов, А.А.Смирнов, Институт горного дела УрО РАН
Несмотря на 300-летнюю историю добычи минерального сырья, Урал остается наиболее богатым регионом, стоимость разведанных запасов которого, приходящихся на единицу площади, на порядок выше, чем в среднем по России . Однако с нарушением традиционных экономических связей после распада СССР в горнопромышленном и металлургическом комплексах Урала отчетливо проявляются негативные экономические и социальные тенденции, требующие изменения стратегии геологоразведочных работ, добычи и переработки минерального сырья с целью обеспечения минерально-сырьевой безопасности региона.
Горнодобывающая и металлургическая промышленность являются одними из важнейших отраслей экономики Уральского региона. Горно-металлургическим комплексом Урала производится 40% российского чугуна и добывается до 20% железных руд . Основной объем продукции черной металлургии (до 85%) приходится на предприятия Свердловской и Челябинской областей - это Ниж-не-Тагильский (НТМК), Магнитогорский (ММК), Челябинский («Мечел») металлургические комбинаты.
Балансовые запасы 75 месторождений железных руд Урала составляют 14.8 млрд. т, в т.ч. 9.3 млрд. т промышленных категорий А+В+С. Общая обеспеченность разведанными запасами при достигнутом уровне добычи, например, в Свердловской области составляет около 150 лет. Уральский регион является вторым в стране по обеспеченности запасами железных руд после Центрального и в нем сосредоточено 15% балансовых запасов железных руд России. Запасы железных руд региона представлены в основном титано-ма-гнетитовыми рудами качканарского типа. Наиболее крупное месторождение этого типа - Гусевогорское, в рудах которого среднее содержание железа составляет 16.5%, вания - 0.15%, титана - 1.25%. Разработку этого месторождения ведет ОАО Качканарский ГОК «Ванадий», обеспеченность балансовыми запасами которого весьма высокая.
К этому же типу относится и Суроямское месторождение (Челябинская обл.) с запасами 6 млрд. т. Содержание железа в исходной руде - 14.5%. Руды этого месторождения являются легкообогатимыми и легкоплавкими. Учитывая, что месторождение расположено неглубоко от поверхности (величина наносов в среднем 8 м), затраты на его вскрытие будут небольшими. Предварительная технико-экономическая оценка освоения Суроямского месторождения показала возможность его рентабельной отработки при производственной мощности предприятия 30-40 млн. т. Годовая чистая прибыль может составить 60 млн. долл. США. Срок окупаемости капитальных затрат - 5-7 лет.
Однако металлургический комплекс Урала испытывает острый дефицит в скарновых (контактово-метасоматичес-ких) магнетитовых и титано-магнетитовых рудах. Для покрытия этого дефицита металлургические комбинаты Урала в настоящее время ориентируются на использование железорудного сырья горнодобывающих предприятий Центра России (КМА) и Казахстана. Так, в настоящее время до 30% сырья для НТМК поставляется из Михайловского ГОКа. ММК 90% потребности в сырье покрывает поставками из Соколовско-Сарбайского ГОКа. В таком же положении находятся ОАО «Мечел» и ОАО «Носта» (Оренбургская обл.). Уже в 2004 г. на Урал из других регионов было завезено 24.8 млн. т железной руды (около 60% от потребности).
Кроме того, черная металлургия Урала испытывает острый дефицит в марганцевых и хроми-товых рудах. Марганцевые руды в послевоенные годы на Урале не разрабатывались, хотя запасы их на шести месторождениях Северопесчанского марганцевого бассейна по категориям А+В1+С2 составляют около 40 млн. т. Потребность Урала в марганцевой руде - 500-600 тыс. т в год.
Единственным предприятием по добыче хромитов на Урале является ОАО «Сарановская шахта «Рудная» проектной мощностью 240 тыс. т в год. Из-за низкого содержания хрома и относительно высокого содержания железа и кремния руда используется для производства огнеупоров. Потребность Урала в хромитах для металлургического производства составляет 1 млн. т и для огнеупоров до 500 тыс. т в год. Промышленные запасы хромитовых руд, пригодных для металлургического производства, в настоящее время на Урале отсутствуют. Однако прогнозные ресурсы хромитов оценены в 170 млн. т.
Таким образом, дефицит в железорудном сырье в Уральском регионе и относительно высокая стоимость привозного сырья предопределяет необходимость развития местной сырьевой базы. Только ее развитие на основе соответствующих инвестиций в геолого-разведочные работы, вовлечения в эксплуатацию уже разведанных месторождений, строительство новых горнодобывающих предприятий позволит отказаться от привозного сырья (стоимость перевозок которого иногда превышает затраты на добычу 1 т товарной руды), повысить устойчивость горно-металлургических предприятий Урала и, следовательно, обеспечить минерально-сырьевую безопасность региона. При этом необходимо осознавать, что решение данной проблемы выходит за пределы отдельного горнодобывающего или металлургического предприятия, а результаты могут сказаться лишь через 20-25 лет на развитии горно-металлургического комплекса Урала в целом.
Учитывая высокий уровень обеспеченности Уральского региона титаномагнетитовыми рудами, основное внимание следует уделять перспективам развития железорудной базы скарново-магнетитовых руд и сидеритов, марганцевых руд и хромитов.
Многочисленные месторождения скарново-магнетитовых руд расположены в Ивдель-Серовском, Тагило-Кушвинском, Магнитогорском, Челябинском и др. районах с балансовыми запасами 1.4 млрд. т и прогнозными - 1.6 млрд. т. Значительны (свыше 1 млрд. т) балансоедний Урал) запасы бурых железняков и сидеритов Бакальских и др. месторождений Южного и Среднего Урала .
Таким образом, районы Среднего и Северного Урала имеют большие перспективы для увеличения добычи железных руд. Обеспеченность запасами современного уровня добычи превышает 100 лет. Хуже положение на Южном Урале, но и там имеются большие прогнозные запасы скарново-магнетитовых руд - это Круглогорское и Глубоченское месторождения с запасами 600 и 270 млн. т, соответственно.
Невелики на Урале разведанные запасы марганцевых и хромитовых руд, но имеются перспективные районы их нахождения. В Свердловской области это Алапаевский район, прогнозные ресурсы которого оцениваются в 170 млн. т хромитов. Кроме Свердловской области, сырьевой базой хромитовых руд являются месторождения Рай-Из на Приполярном Урале.
Другим существенным резервом роста запасов является вовлечение в освоение глубокозалегающих участков эксплуатируемых месторождений. В связи с этим характерной особенностью большинства горнодобывающих предприятий Урала является необходимость перехода с открытого способа разработки на подземный.
Так, перспектива развития сырьевой базы Высокогорского комбината (ВГОК) связана со строительством новых железорудных шахт. Согласно стратегии развития ВГОКа уже в 2006 г. объем добычи подземным способом будет составлять до 90% от общей по комбинату. Перспективы развития сырьевой базы комбината «Магнезит» также связаны с переходом на отработку Саткинского месторождения магнезитов подземным способом. Отработка Бакальских сидеритов производится шахтой Сидеритовая, где рост объемов добычи связан с выходом шахты на проектную мощность.
В связи с этим существенно растет значимость подземной геотехнологии в развитии местной сырьевой базы.
В настоящее время на Урале действуют 8 шахт по разработке месторождений руд черных металлов подземным способом (табл. 1).
Основная доля в подземной разработке железорудных месторождений принадлежит ВГОКу, где отрабатываются месторождения:
Лебяжинское - шахта Эксплуатационная (завершение работ к 2013 г.);
Высокогорское - шахта Магнетитовая (завершение работ к 2016 г.);
Естюнинское и Ново-Естюнинское - шахта Естюнинская (новое строительство с выходом на 4.0 млн. т /год, доработка за пределами 2025 г.);
Гороблагодатское - шахта Южная (снижение производственной мощности к 2025 г.).
Для поддержания производственной мощности ВГОКа актуальным является увеличение производственной мощности шахты Естюнинская, поскольку шахты Магнетито-вая и Эксплуатационная дорабатываются.
К настоящему времени запасы верхней части Естюнинского месторождения до гор.+ 130 м отработаны карьером. С вводом в эксплуатацию шахты Естюнинская дальнейшая отработка месторождения ведется подземным способом. Производственная мощность до 2015 г. по добыче сырой руды составляет 1200 тыс. т. Запасы месторождения до гор. -240 м вскрыты тремя вертикальными стволами. Применяется этажно-камерная система разработки с податливыми целиками. В настоящее время дорабатываются запасы I очереди, вскрытие запасов II очереди задерживается из-за недостаточного финансирования.
В Богословском РУ основным объектом подземной разработки является Песчанское месторождение магнетитовых железных руд, отрабатываемых шахтой Северопесчанская. Поле шахты Северопесчанская вскрыто шестью
вертикальными стволами, расположенными в лежачем боку месторождения. Центральная группа стволов пройдена до горизонтов -400 м и -480 м. Высота этажа 80 м. Основным добычным горизонтом является гор. -320 м. Очистные работы на Северопесчанском участке практически закончены и развиваются на Верхней залежи Южнопесчанского участка. На шахте применяют две системы разработки: этажного принудительного обрушения с отбойкой на зажатую среду глубокими скважинами и вибровыпуском руды (по этой системе добывается порядка 80% рудной массы) и подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды и доставкой самоходными ПДМ.
Отработка Саткинского месторождения магнезитов (шахта Магнезитовая) предусмотрена с применением системы разработки с закладкой выработанного пространства. ИГД УрО РАН были рассмотрены и рассчитаны различные варианты систем разработки, соответствующие горно-геологическим и горнотехническим условиям месторождения. В результате установлено, что наибольшую эффективность обеспечивают два варианта: подэтажно-камерная система разработки с твердеющей закладкой и камерно-столбовая система с сухой закладкой выработанного пространства. Проектной производительности шахтой Магнезитовая предполагается достичь к 2015 г. (2.4 млн. т в год) и полностью восполнить выбывающие мощности карьеров.
Шахта Сидеритовая отрабатывает глубинные части Ново-Бакальской и Северо-Шиханской залежей. Месторождение вскрыто вертикальными стволами - двумя вспомогательными и двумя вентиляционными, и одним наклонным стволом, пройденным под углом 3°. Система разработки - подэтажное обрушение с торцовым выпуском. Доставка руды - самоходными машинами, электровозами. Выдача на поверхность -наклонным конвейером длиной 1000 м. С 1979 г. также применяется камерная система разработки с переносным оборудованием. Высота камер 20-30 м. При проектной производительности шахты Сидеритовая 2.5 млн. т/ год, в 2004 г. было добыто 180 тыс. т по причине отсутствия спроса.
Урал располагает значительными ресурсами медных руд, составляющими 40% запасов РФ. В пределах Уральского кономического региона на балансе числится 45 меднорудных месторождений. Общие разведанные запасы медно-колчеданных руд на Урале составляют около 1.3 млрд. т . В республике Башкортостан находится 31.1% запасов меди, в Оренбургской области - 37.8%, в Свердловской - 21.1%, в Челябинской - 10.0%. Уральская медно-цинковая промышленность производит около 10 млн. т медных и цинковых руд в год.
По стадии освоения можно выделить три группы медно-колчеданных месторождений (табл. 2):
Разрабатываемые подземным или открытым способом,
на которые приходится 45% запасов меди;
Подготавливаемые к освоению - 15%;
Месторождения, стоящие на балансе в ГКЗ РФ - 40%.
По объему запасов медноколчеданные месторождения можно разделить на три типа:
Малые - запасы до 50 млн. т руды;
Средние - запасы от 50 до 100 млн. т руды;
Крупные - запасы свыше 100 млн. т руды.
В настоящее время объем добычи руды подземным способом составляет 77%. Подземной геотехнологией разрабатывается три крупных месторождения: Гайское, Учалинское и Узельгинское, где применяются камерные системы разработки с твердеющей закладкой и используется самоходное оборудование. Октябрьское и Вадимо-Александровское месторождения отрабатывают камерными системами разработки с открытым очистным пространством.
В Уральском регионе разведан целый ряд новых медно-колчеданных месторождений: Ново-Учалинское, Комсомольское, Подольское, Северо-Сибайское, Озерное и др. Некоторые из них проектируются к освоению.
Медеплавильные заводы Урала (СУМЗ, Кировградский и Карабашский МПК, «Святогор», Медногорский МСК) обеспечены собственным сырьем лишь на 40%, в основном перерабатывают привозные медные концентраты и медный лом. Турьинская обогатительная фабрика загружена местными рудами на 60% мощности, Красноуральская - на 10%, Сред-неуральская полностью работает на привозном сырье. Развитие меднорудной базы связано, прежде всего, с расширением производства на Гайском (нижние горизонты подземного рудника, вовлечение в отработку открытым способом месторождений Летнее, Осеннее) и Учалинском (подземные рудники Молодежный, Юбилейный, Сибайский) ГОКах.
Урал является основной сырьевой базой алюминиевой промышленности России. Алюминиевые заводы Урала снабжаются, главным образом, высококачественными рудами Североуральских бокситовых рудников. В Североуральском бассейне выделено пять месторождений: Красная шапочка, Кальинское, Ново-Кальинское, Черемуховское и Сосьвинское. Для всех шахт СУБРа характерна высокая обводненность. Более 80% участков месторождений отрабатывается в тяжелых удароопасных условиях. Глубина горных работ достигла 1000-1200 м. На месторождениях очень сложная геомеханическая обстановка. Разведанные запасы бокситов до глубины 2000 м составляют 460 млн. т.
Наиболее перспективная сырьевая база глиноземного производства - республика Коми. Ее основу составляет Во-рыквинская группа Среднетиманских месторождений бокситов с запасами 265 млн. т. Производительность Среднети-манского открытого рудника определена в 6.3 млн. т, в т. ч. первая очередь - 3 млн. т (введена в эксплуатацию в 2003 г.). Основными потребителями определены: Уральский (1600 тыс. т), Богословский (620 тыс. т) алюминиевые заводы и Бокситогорский глиноземный завод (400 тыс. т).
Уральский регион обладает значительным природным потенциалом для развития добычи благородных металлов. Прогнозные запасы рудного золота лишь на Северном и среднем Урале (в пределах Свердловской области) превышают разведанные запасы более чем в 5 раз. Необходимо отметить, что добытые, разведанные и подтвержденные запасы золота только в золотосодержащих колчеданных месторождениях составляют не менее 1000 т. В структуре минерально-сырьевой базы благородных металлов Уральского региона по запасам доминируют собственно золоторудные, а по добыче - россыпные месторождения золота. Таким образом, потребности золотодобывающих предприятий Урала удовлетворяются в настоящее время в основном за счет разработки россыпных месторождений.
Минерально-сырьевая база золотодобывающей промышленности Урала, несмотря на более чем 250-летнюю историю, далеко не исчерпана. Основу разведанных запасов коренных месторождений золота составляют новые месторождения: Воронцовское, Светлинское, Гагарское, Ма-минское. На эксплуатируемых месторождениях Березовском, Качкарском, Чесноковском промышленные оруденения прослеживаются до глубин 1.0-1.2 км. Мелкие месторождения жильного типа выработаны в верхней части в основном старательским способом.
В будущем минерально-сырьевая база золотодобывающей промышленности Урала будет восполняться за счет запасов золота новых перспективных типов минерализованных зон, корвыветривания, золотоаргилизитовой и золотоджаспероидной формаций (как пример Светлинское и Воронцовское месторождения).
В настоящее время построен Воронцовский ГОК на основе открытой разработки месторождения. Выход на проектную мощность в 5 т позволяет увеличить годовую добычу золота на территории Свердловской области более чем в 2 раза. В то же время, деятельность старых горнодобывающих предприятий, ведущих разработку коренных месторождений золота подземным способом (Березовский, Качкарский рудники), характеризуется низкими технико-экономическими показателями. Задача состоит в повышении эффективности их отработки. Таким образом, металлургические комбинаты как черной, так и цветной металлургии Урала ощущают острый дефицит в сырье, что предопределяет необходимость развития местной сырьевой базы. Это позволит обеспечить устойчивое развитие как самих горно-металлургических предприятий, так и минерально-сырьевую безопасность региона в целом. Если в цветной металлургии реконструируются старые и строятся новые горнодобывающие производства, то в черной металлургии за последние 25 лет ни одного предприятия не введено в эксплуатацию (исключение - шахта Магнезитовая). Резервами черной металлургии, восполняющими погашаемые запасы скарново-магнетитовых руд, в первую очередь, следует считать балансовые запасы глубоких горизонтов Естюнинского и Ново-Естюнинского месторождений, а также вовлечение в освоение подземным способом Северо-Гороблаго-датского, Круглогорского и Глубоченского месторождений.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Геологическая служба и развитие минерально-сырьевой базы / Под ред. А.Н. Кривцова, Н.Д. Мигачева, Г.В. Пучкина. - М. - 1993. - 618 с.
2. Сухорученков А.И. Железорудная база черной металлургии России // Горный журнал, 2003. - № 1(0.
3. Фадеичев А.Д. Железорудная база Урала, состояние и перспективы развития // Изв. вузов. Горный журнал. - 1993. - № 6.
4. Рапопорт М.С. Состояние и перспективы развития минерально-сырьевой базы Урала // Изв. вузов. Горный журнал. Уральское горное обозрение. - 2000. - № 3.
