Известные на земном шаре месторождения бокситов разделяются на остаточные и осадочные. Они же и являются промышленными типами, но вторая группа разделяется еще и по геологическим условиям формирования на два класса.
Остаточные месторождения
Эти месторождения образуются при латеритном выветривании горных пород, протекавшем при особых условиях. Благоприятными факторами бокситообразования являются [Валетон П., 1974]:
- наличие пород с относительно легко растворимыми породообразующими минералами, нерастворимый остаток которых богат глиноземом; наиболее благоприятны высокоглиноземистые малокварцевые породы — лейкократовые щелочные изверженные породы, глинистые сланцы и продукты их метаморфизма. Главными минералами-источниками алюминия при латеритном выветривании являются алюмосиликаты — полевые шпаты, слюды, нефелин, пироксены и хлориты;
- тропический или жаркий климат, обильные осадки, чередующиеся с засушливыми периодами;
- достаточная пористость и нарушенность пород;
- равнинный или слабохолмистый рельеф поверхности;
- длительные периоды покоя в развитии Земли;
- наличие растительного и бактериального мира.
Бокситовые остаточные месторождения возникают за счет выветривания и разложения многих пород:
- щелочных, например, нефелиновых сиенитов (месторождения Бразилии, Арканзас и Лос-Айленд в США);
- осадочных глин, содержащих небольшое количество свободного кварца (шт. Алабама, США). Наиболее благоприятными материнскими породами для формирования остаточных месторождений служат алюмосиликатные породы, содержащие не менее 15—20% глинозема, мало железа и не более 15% крупнозернистого кварца;
- изверженных пород среднего и основного состава — габбро, диабазов, базальтов и пр. (Центральная Индия, Бразилия, Гвинея, Северная Ирландия, США);
- изверженных, метаморфических и осадочных пород, содержащих умеренное количество Al2O3 и большее или меньшее кварца (гранитов, сиенитов, гнейсов, кристаллических и глинистых сланцев).
Форма бокситовых месторождений — плащеобразные покровы, образовавшиеся на месте и за счет подстилающих материнских высокоглиноземистых пород.
Процесс образования латеритных месторождений обычно не ограничивается лишь простым накоплением остаточного продукта в виде каолинита, гиббсита и др. Часть Al2O3 мигрирует в нижние зоны коры выветривания с образованием латеритно-метасоматического боксита. Этот процесс фиксируется развитием структур замещения минералов материнской породы гиббситом и окислами железа, образованием натеков и жил.
Бокситовые остаточные месторождения имеют огромное значение в зарубежных странах; на их долю приходится более половины всех мировых запасов бокситов, нередко очень высокого качества. В СССР их роль незначительна. Они выявлены в пределах Белгородского бокситоносного района КМА (Висловское, Беленихинское месторождения) и на Среднем Тимане (Вежаю-Ворыквинское месторождение). В районе Белгорода бокситы развиты на филлитовидных сланцах и метабазитах докембрийского кристаллического фундамента.
Крупные месторождения остаточных бокситов известны в Латинской Америке, Африке, Австралии и США. В Латинской Америке бокситоносная полоса протягивается через Суринам и Гайану. Второй бокситоносный район располагается на Ямайке и на Больших Антильских островах (Доминиканская Республика, Гаити). Бокситы здесь связаны с корой выветривания древних метаморфических пород. В Африке сосредоточено около 40% общих запасов бокситов капиталистического мира. Пояс бокситовых месторождений тянется вдоль Атлантического побережья от Гвинеи-Бисау через Гвинею, Мали, Сьерра-Леоне, Берег Слоновой Кости, Гану, Того с перерывом в Бенине и Нигерии до Камеруна. Бокситы образовались в результате выветривания в послемеловое время разновозрастных и различных по составу и происхождению пород — долеритов, базальтов кайнозоя, филлитов и кристаллических сланцев нижнего протерозоя. Крупнейшие месторождения высококачественных бокситов находятся в Гвинее (Боке, Туге, Киндья) и Кении (Адамава).
В Австралии бокситы связаны с третичной мощной корой выветривания на севере материка и в Квинсленде. Важнейшие районы — Уэйпа (Квинсленд), Гоув (Северная Австралия) и Дарлит (Западная Австралия). В районе Уэйпа запасы составляют 2,5 млрд. т со средним содержанием 52% Al2O3. Общие запасы бокситов в Австралии достигают 4,5—5 млрд. т (около 50% всех известных запасов бокситов капиталистического мира).
Бокситы Гвинейской Республики. По запасам высококачественных бокситов Гвинея занимает первое место в мире. Они сосредоточены на западе у побережья Атлантического океана (бокситоносные районы Боке, Фриа, Киндия, Телимели) и в центральной части страны. Латериты здесь распространены исключительно широко, приурочиваясь к плоским относительно ровным водоразделам («Бовалям»). Наиболее значительные латеритные покровы высококачественных бокситов развиты в нагорье Фута Джаллон (Средняя Гвинея), в частности, в районах рек Бади-Конкуре и Когон, и образованы за счет выветривания сланцев силура. Крупнейшие бокситовые месторождения, также связанные с силурийскими сланцами и долеритами, расположены в районе Туге к северо-востоку от нагорья Фута Джаллоч в горном районе Средней и Высокой Гвинеи.
В Нижней Гвинее наиболее крупными и уникальными по качеству являются месторождения района Боке. Его площадь составляет 1800 км2. Бокситы развиты на горизонтально залегающих глинистых сланцах силура. На глинистых сланцах залегает кристаллический гидраргиллитовый боксит, а затем следует зона конкреций. Иногда конкреционный боксит располагается под гидраргиллитовым. В верхней части образуется железистый каменистый боксит (панцирь), который в некоторых случаях перекрывается бокситом с обломочно-оолитовой структурой. В целом же на месторождениях района Боке содержание Al2O3 изменяется от 35,7 до 62,9%, но чаще всего колеблется в пределах от 45 до 50%, содержание Fe2O3 от 8 до 37,8% (в среднем 16—22%), SiO2 от 0,72 до 3—4% (в среднем около 2%), TiO2 от 0,72 до 3,71% (в среднем около 2%,). В небольших количествах присутствуют Mn, Ni, Co, V, Cr, Mo, Nb, Cu, Pb, Zn, Sn, Ga, Be. Состав бокситов: гидраргиллит, бемит, гематит, гётит, гидрогётит и в виде примеси каолинит и минералы титана. Мощность бокситов меняется и в среднем составляет около 5 м. В этом районе следует упомянуть месторождение Сангареди с запасами 148 млн. т высокосортных бокситов с содержанием Al2O3 от 59,3 до 61%, SiO2 до 1,3%, Fe2O3 до 6,1%, TiO2 до 3,3%. Мощность пласта бокситов от 12 до 22 м. Вверх по разрезу, как правило, наблюдается общее повышение содержания Fe2O3. Гидраргиллитовый кристаллический боксит образовался в результате замещения (псевдоморфизации) материнских пород.
Бокситовые месторождения центральной части штата Арканзас (США) залегают непосредственно на неравномерно эродированной поверхности интрузии нефелиновых сиенитов, внедрившейся в палеозойские отложения. Многочисленные, сложные по форме залежи бокситов приурочены к холмам нефелиновых сиенитов и располагаются на их вершинах, склонах и у подножий. Размеры залежей небольшие от долей гектара до нескольких сот гектаров. Между выветрелыми нефелиновыми сиенитами и бокситами наблюдается горизонт каолиновых глин (мощность 4—18 м). Они образовались на месте в результате замещения первичных пород каолинитом и гиббситом.
Считают, что образование бокситов происходило в дотретичное время. В третичное время они частично подверглись размыву и были переотложены среди песчано-глинистых эоценовых отложений, перекрывающих массив нефелиновых сиенитов. В это время были образованы остаточные низкосортные бокситы за счет выветривания эоценовых глин. Качество руд высокое, содержание Al2O3 56—59%, SiO2 менее 5% и Fe 2—6%.
Месторождения штата Арканзас являются платформенными остаточными, частично осадочными образованиями. Мощность пластов и линз бокситов 3—4 м, максимум 6—10 м. Каолинитовые глины выше постепенно сменяются псевдоморфньгм (2—3 м) и пизолитовым (2—5 м) бокситом. Пизолиты и цемент сложены скрытокристаллическим гиббситом, гематитом, каолинитом и анатазом. Самая верхняя часть пласта пизолитового боксита местами очень твердая, мощность ее 0,2—0,5 м.
Бокситы каолинизированы, во многих местах они пересекаются жилами белого каолинита. В псевдоморфном и пизолитовом боксите встречаются глыбы разложенного нефелинового сиенита, в которых можно наблюдать все переходы от частично каолинизированного нефелинового сиенита в ядре до глины и боксита, а в наружной части и до железной корки.
Осадочные месторождения
Осадочные месторождения образуются в результате размыва и переотложения латеритных бокситов и последующего процесса их обогащения. По геологическим условиям образования и составу они разделяются на платформенные и геосинклинальные.
Платформенные бокситовые месторождения
Платформенные месторождения связаны с континентальными отложениями преимущественно озерно-болотной фации и приурочиваются [Платформенные…, 1971]:
1) к периферическим частям обширных платформенных синеклиз типа Московской, Тургайской и других или к впадинам между выступами более древних пород (месторождения Тихвинское, Онежские и др.);
2) к впадинам в пределах отдельных платформенных выступов — континентальных водоемов (озера), не имевших видимой связи с морскими бассейнами. Чаще всего эти месторождения размыты и сохранились только в карстовых депрессиях (месторождения Татарской, группы Енисейского кряжа, района Салаира, Кузнецкого Алатау). Источниками глинозема служили приподнятые участки поверхности, сложенные алюмосиликатными породами;
3) к эрозионно-тектоническим котловинам, часто развивающимся в зонах сочленения платформ со складчатым обрамлением (впадины Западного Прибайкалья и др.).
К платформенному типу относятся также бокситовые месторождения, приуроченные к угленосным бассейнам и непосредственно связанные с платформенными угленосными формациями. Они образовались на относительно более подвижных участках платформ, что выражалось в более глубоких прогибаниях и последующих дислокациях. Месторождения платформенного типа обычно характеризуются почти горизонтальным залеганием пласто- и линзообразных тел, отсутствием метаморфизма бокситов и вмещающих пород. В составе руд преобладает гидраргиллит (гиббсит).
Платформенные бокситовые месторождения широко распространены в СССР в пределах древней Русской (Северо-Онежская, Тихвинская, Южно-Тиманская группы) и Сибирской платформы и в Енисейском кряже (Чадобецкая, Татарская и Приангарская группы месторождений), а также в более молодой Урало-Сибирской платформе (в Тургайском прогибе).
Геосинклинальные бокситовые месторождения
Геосинклинальные месторождения связаны с карбонатными и карбонатно-сланцевыми формациями, развитыми в окраинных частях геосинклинальных прогибов в зонах их примыкания к консолидированным участкам земной коры — платформам, а также встречаются в срединных частях геосинклиналей. Они приурочиваются главным образом к перегибам, тяготеющим к краевым частям крупных антиклииориев и срединных массивов, которые в период бокситообразования представляли собой острова или значительные по площади участки суши.
Бокситы залегают на резко неровной поверхности подстилающих известняков, обычно закарстованных и перекрытых несогласно залегающими более молодыми карбонатными толщами. Карстовые образования представляют собой ловушки, благоприятные для накопления бокситов и для сохранения их от последующего размыва. Наиболее качественные бокситы приурочены к самым глубоким частям прогибов. По направлению к центрам депрессий и к выступам дорудного рельефа бокситы выклиниваются, постепенно переходя в пестроцветные глины или расчленяясь на несколько прослоев. Бокситовые пласты и вмещающие их породы дислоцированы в складки и метаморфизованы. Бокситы геосинклинальных областей отличаются высоким содержанием Al2O3 и выдержанной мощностью рудных тел. Бокситы — диаспоровые и бемитовые.
Осадочные месторождения играют важную роль, особенно для СССР (Северный и Южный Урал, Боксонское) и стран Средиземноморского бассейна (Венгрия, Франция, Югославия). Они известны также в Турции.
В последние годы на основании большого фактического материала представления об образовании осадочных бокситов существенно дополнены. Чисто осадочная гипотеза претерпела изменения. Много споров вызывает вопрос об условиях переноса глинозема из коры выветривания в бассейн накопления. Одни геологи считают, что перенос осуществляется механическим путем, в виде взвесей. Обломочный характер осадочных платформенных бокситов и наличие в них обломков латеритов и отдельных минералов с несомненностью свидетельствуют о механической транспортировке материала из области сноса в область аккумуляции. Другие геологи (А. Д. Архангельский и его ученики) предполагают перенос глинозема в виде обычных коллоидных растворов (золей) под защитным действием гумусовых кислот. Благоприятные условия для разложения алюмосиликатов с выносом глинозема создаются при кислых почвообразовательных процессах и особенно в условиях резко кислой среды болотных процессов.
Наконец, в последнее время высказано мнение о перемещении алюминия в форме металлоорганических соединений. Дальность переноса бокситового материала была невелика — обычно 1—3 км (редко до 8 км) по поверхности силикатных пород, достигая 40 км по карбонатным породам. В настоящее время в СССР пропагандируется вулканогенно-осадочная гипотеза [Пейве А. В., 1947 г.; Зеленое К. К. и др.]. Появившись в конце XIX столетия (Кокан, 1870 г.), эта гипотеза нашла подтверждение при изучении процессов современного вулканизма. Выделяющиеся из вулканического очага газы H2S, SO2, Cl и др., просачиваясь через вулканические постройки, сложенные пористыми породами, встречаются с нисходящими атмосферными водами. Растворяясь, эти газы образуют нагретые и сильные кислоты, которые, энергична воздействуя на вулканические породы, переводят в раствор почти весь алюминий, железо и другие элементы. На месте остается кремнезем в виде обеленных пород. Далее эти кислые растворы, выходя на поверхность в виде источников, образуют небольшие реки, которые впадают в море или озеро, где и происходит отложение Al2O3.
По подсчетам ученых только из вулканической сопки на одном из островов Курильской гряды выносится ежедневно в море около 65 т алюминия и ряд других элементов (Fe, Zn, Pb, Sn, Ag и др.).
Бокситообразование происходило на протяжении почти всей геологической истории развития Земли от синия до современного периода, но возраст основной массы мировых бокситовых месторождений мезокайнозойский. Продолжительность периодов бокситообразования от нескольких геологических периодов до геологической эпохи.
Основные эпохи бокситообразования в СССР: 1) нижнекембрийская (Боксонское месторождение); 2) средне-позднедевонская (Урал); 3) ранне-среднекаменноугольная (Русская платформа, Средняя Азия); 4) раннемезозойская (Северный Урал, юго-западные отроги Гиссарского хребта); 5) средне-позднеюрская (Русская платформа, Крым, Карпаты); 6) апт-альбская (Юго-Западная Сибирь, Урал, Казахстан, Украинский щит); 7) позднемеловая, проявленная слабо (Краснооктябрьское месторождение в Тургайском прогибе); 8) палеоцен-эоценовая (Центральный Казахстан, Енисейский кряж).
В зарубежных странах наиболее интенсивное бокситообразование происходило в триасовую (Северо-Восточный Китай, Вьетнам), меловую (Венгрия, Италия, Франция), палеогеновую (Восточная Австралия, о. Тасмания, Венгрия, Югославия) и особенно в неоген-четвертичную (Ямайка, Гаити, Австралия, Индия, Экваториальная Африка) эпохи.
Тихвинские бокситовые месторождения. Месторождения находятся в краевой части Московского угленосного бассейна в районе г. Тихвина Ленинградской области и относятся к классу платформенных осадочных образований. Они приурочены к нижней части продуктивной угленосной толщи, к так называемому «рудному горизонту» и перекрыты песчано-глинистыми отложениями верхних горизонтов этой толщи и известняками. В местах, где эти породы размыты, рудный горизонт выходит на поверхность либо перекрыт ледниковыми отложениями. В основании бокситов залегает песчано-глинистая толща верхнего девона. Все упомянутые образования залегают почти горизонтально со слабым уклоном на юго-восток.
Бокситы залегают в виде пластообразных залежей и линз. Бокситы обычно плотные, реже пористые, иногда с бобовым строением, белого и серого цвета; иногда они окрашены в фиолетовый и даже красно-бурый цвет. В составе бокситов преобладает диаспор, но развит также гиббсит. Содержание Al2O3 42—53%, SiO2 12—13%, Fe2O3 в светлых разностях не превышает 3—5%, а в красно-бурых достигает 30%, Отношение Al2O3/SiO2 ≥ 4. Руды, в общем, высококачественные.
Тихвинские месторождения возникли в озерно-болотных условиях. В отношении источника глинозема высказывались два предположения. Согласно одному из них глинозем возникал в результате латеритного выветривания верхнедевонских глин, а затем был перенесен в виде механического осадка в водный бассейн. Согласно другому представлению глинозем переносился в водный бассейн в растворенном виде на значительное расстояние и отлагался в качестве химического осадка, причем источником его являлись не только глины, подвергшиеся латеритному выветриванию, но и граниты Финляндии. Первое из этих представлений следует считать более обоснованным.
Северо-Онежские месторождения в северо-западной провинции СССР относятся к платформенному типу. Бокситы обнаружены на пологих склонах и незначительных понижениях поверхности кристаллического фундамента под перекрывающими ее осадками палеозоя (нижнего и среднего карбона или верхнего девона). Бокситовые породы залегают в понижениях довизейской поверхности, в основании толщи нижнего карбона. Бокситоносные отложения подразделяются на четыре толщи: 1) подрудную (алевриты, пески, глинистые песчаники; .2) бокситовую; 3) железо-бобовую (глины каолинит-гётитового состава, с прослоями бобовых железных руд); 4) надрудную (алевролиты, песчанистые глины, пески). Бокситовая толща мощностью 25 м сложена каолинизированными глинами, сиаллитами, аллитами и бокситами. Бокситы (1—2 слоя) залегают в центральной части толщи, слагая линзообразные тела. Исходным материалом для формирования бокситовых пород служили продукты выветривания верхнепротерозойских основных и ультраосновных пород, сносимые с водораздельных пространств и отложенные во впадинах, где происходило их дальнейшее преобразование. Бокситы развиты на нескольких горизонтах кор выветривания протерозойских пород, имеющих делювиальное и элювиальное происхождение.
Содержание Al2O3 увеличивается от краевых частей залежи к внутренним от 37 до 77%; в этом же направлении происходит обеднение SiO2 (1—32%). По минеральному составу руды относятся к гиббсит-бёмит-каолинитовому типу.
Североуральские бокситовые месторождения (СУБР) относятся к классу геосинклинальных осадочных месторождений. Бокситовые месторождения северной части Среднего Урала были открыты в 1931 г. Ранее они считались бурожелезняковыми железорудными месторождениями. Все месторождения приурочены к перерыву в отложениях карбонатных толщ петропавловской свиты нижнего девона, среднего силура, с одной стороны, и среднего девона — с другой. Сама же петропавловская свита представлена брекчиями слоистых известняков с обломками диабазов. Они вытягиваются в виде полосы, ориентированной в меридиональном направлении. В пределах этой бокситоносной полосы широко проявлены крутопадающие дорудные и послерудные разрывные нарушения субширотного и северо-восточного простирания типа сбросов, с вертикальной амплитудой смещения 200—400 м, разбивающие рудоносную площадь на ряд тектонических блоков. Месторождения представляют собой пластообразные залежи с падением на восток под углом 25—45°, причем в лежачем боку бокситы проникают в сложные карстообразные углубления. Разрез бокситовых пластов характеризуется развитием в нижней части рудной брекчии, состоящей из обломков известняка, сцементированных бокситом. Выше залегают красные неслоистые плотные либо бобовые бокситы высокого качества, которые сменяются серыми слоистыми бокситами и каолиновыми глинами, содержащими прослои пиролюзитовых руд. Качество слоистых бокситов низкое. Высшие сорта бокситов СУБР содержат Al2O3 50%, низшие — 27%. Красные неслоистые бокситы содержат Al2O3 48—70%, SiO2 — 4—15%, Fe до 30%. В состав руд входят бёмит и диаспор (62,4%), лептохлорит и шамозит (10,4%), гематит (21—22%), SiO2 (от 1 до 18%, в среднем 4—5%), TiO2 (частично входит в решетку минералов железа и алюминия, частично связана в сфене, 2,2%).
Из вредных примесей в рудах содержится СаО, количество которой с глубиной увеличивается. Для бокситов также характерно широкое развитие пирита. Усложняет разработку СУБР большой приток воды, составляющий 2—3 тыс. м3/ч.
В отношении генезиса Североуральских бокситовых месторождений высказываются различные представления. Одни исследователи считают, что источником бокситов служили палеозойские эффузивы, из которых Al2O3 выносился в виде Al(ОН)3, предохраненного от коагуляции гумусами. Однако пока не решен вопрос, с какой стороны располагался берег моря, А. Д. Архангельский [1937 г.] высказал предположение, что алюминий накапливался в результате вулканической деятельности, поступая в морской бассейн в виде Al2(SO4)3.
Высказывалось также мнение, что алюминий переносился в морской бассейн в виде щелочных растворов. Академик Берг отстаивал представление, согласно которому алюминий накапливался в результате жизнедеятельности бактерий. А. В. Пейве [1947 г.] накопление глинозема на дне моря связывал с сольфатарной деятельностью. В подтверждение своего представления он указывал на развитие в бокситах прожилков пирита и халькопирита, свидетельствующих о проявлении гидротермального процесса.
Наиболее обоснованной следует считать гипотезу, согласно которой поступление глинозема в морской бассейн происходило в виде механического осадка в связи с разрушением коры выветривания верхнесилурийских эффузивов и других кислых пород и дальнейшего выноса кремнезема из обогащенных глиноземом осадков в период их диагенеза. Наличие же в бокситах прожилков сульфидов обусловлено, по-видимому, более поздним воздействием на породы гидротермальных растворов.
Месторождения Средиземноморской зоны. Наиболее крупными и детально изученными являются месторождения Южной Франции и Югославии. Все они имеют осадочное происхождение и возникли в геосинклинальных условиях.
Месторождения Южной Франции на осадочных карбонатных породах от нижнеюрских до нижнемеловых (баррем, апт) перекрыты песчано-глинистыми отложениями от сеноманского до датского яруса. Возраст самих бокситов обычно альб-апт. Месторождения очень крупные. Рудные тела залегают в форме пластообразных залежей, мощность от 5—6 до 18—20 м и протяженность до 20—25 км. Карманы, заполняющие карстовые углубления, распространяются по падению до 30 м и достигают мощности 100 м. Руды бёмитовые или бёмит-гидраргиллитовые, богатые. Содержание Al2O3 50—70% и более, SiO2 обычно 7—10%, Fe2O3 до 25—30%, H2O 10—15%.
Месторождения Югославии развиты в прибрежной части Динарской складчатой системы, главным образом в Истрии, Боснии, Герцеговине, Черногории, Далмации и других районах. Важнейшие месторождения бокситов: Никшич, Власеница, Обровац и Мостар. Возраст бокситов позднетриасовый, верхнеюрский, верхнемеловой и эоценовый. Главное значение имеют руды, выполняющие карстовые воронки. Качество руд достаточно высокое, но ниже, чем в месторождениях Южной Франции.
Другие виды высокоглиноземистого сырья
Кроме бокситов в СССР, и в некоторых капиталистических странах используются и другие виды алюминиевого сырья, а именно: 1) нефелиновые руды; 2) алунитовые руды; 3) кианитовые руды; 4) каолины и высокоглиноземистые глины; 5) давсонитовые руды.
Месторождения нефелиновых руд
В 1949 г. в СССР промышленностью было освоено производство глинозема из нефелиновых концентратов Хибиногорского апатит-нефелинового месторождения. В 1970 г. на базе Кия-Шалтырского месторождения уртитов в Сибири введен в строй крупнейший в СССР Ачинский глиноземный комбинат. Намечается промышленное освоение Горячегорского месторождения нефелиновых руд. Относительно простой технологический процесс переработки нефелиновых пород позволяет получать из них помимо глинозема также соду, щелочи, поташ и цемент.
Из нефелиновых пород наиболее ценными рудами алюминия, не требующими обогащения, являются уртиты, состоящие на 75—90% из нефелина. Нефелиновые сиениты, которые менее богаты нефелином, чем уртиты, при содержании более 5—7% окиси железа должны подвергаться предварительному обогащению. СССР обладает уникальными месторождениями нефелиновых пород (уртитов, ийолит-уртитов, псевдолейцитов) на Кольском полуострове (Хибиногорское и др.), в Закавказье (Тежсарское и др.). Огромными потенциальными запасами нефелинового сырья располагает Сибирь, где известно несколько десятков крупных интрузивных массивов нефелиновых пород, располагающихся в основном в краевых частях Сибирской платформы и в областях ее складчатого обрамления (Витимское плоскогорье, Кузнецкий Алатау, Северное Прибайкалье, Восточный Саян).
Здесь прежде всего следует упомянуть Кия-Шалтырское и Горячегорское месторождения в Кузнецком Алатау. Перспективными для использования в промышленности являются также месторождения нефелиновых руд Андрюшкиной речки и Тулуюльское, Медведкинское, Кургусульское и др. в Восточной Сибири. Известны также месторождения в Центральном Казахстане (Кубысадырское) и Таджикистане (Турни).
Месторождения алунитовых руд
Это ценное комплексное сырье; при получении 1 т Al2O3 попутно получают 10,5 т серной кислоты. Алунитовые руды возникают преимущественно путем переработки эффузивных пород и прорывающих их гранитоидных массивов гидротермальными растворами и сернистыми газами [Кашкай М. С., 1970]. Гидротермальные растворы, обогащенные серной кислотой, видимо, связаны с сольфатарной деятельностью, завершающей эффузивный магматизм.
Месторождения алунитовых руд известны в Азербайджане (3агликское), Узбекистане (Акташское, Гусшайское, Каттайсайское, Ургазское, Раватсайское), Украине (Беганьковское) и на Дальнем Востоке (Пекинское).
В настоящее время для производства глинозема используются алунитовые руды Загликского месторождения в Азербайджане. Здесь рудное тело, представленное горизонтом алунитизированных туфов, туффитов и туфопесчаииков, состоит преимущественно из алунита (40—60%) и кварца с небольшим количеством (5%) глинистых минералов.
Месторождения алунитов известны в Пуэрто-Рико, штатах Юта и Колорадо (США). В штате Юта построен завод производительностью 450 тыс. т глинозема в год с одновременным получением 335 тыс. т сульфата калия и 1,5 млн. т тройного суперфосфата. В КНР в Нанкине с 1958 г. пущен завод по переработке алунита крупнейшего в мире месторождения глинозема и сульфата алюминия Фань-Шань и др.
Месторождения кианитовых руд
Алюминий и его сплавы могут быть получены электротермическим методом из высокоглинозёмистых пород — кианитовых, силлиманитовых и андалузитовых кристаллических сланцев. Эти месторождения образовались в результате сложного регионального метаморфизма богатых глиноземом осадочных пород и в первую очередь глинистых сланцев. Они приурочены к древним докембрийским метаморфическим комплексам и известны на Кольском полуострове (Кейская группа месторождений кианита), Бурятской АССР (Кяхтинское месторождение силлиманита), Иркутской области (Китойское месторождение силлиманита). Из-за сравнительно невысоких содержаний в сланцах кианита или силлиманита (обычно менее 40%) руды нуждаются в обогащении. Содержание глинозема в концентрате должно быть не менее 57%, кремнезема не более 37,5%, окиси железа не более 1,5%. Форма рудных тел линзо- и пластообразная. Масштабы месторождений от мелких до крупных (Кейская группа месторождений).
Каолины и высокоглиноземистые глины
Каолины и глины начали использоваться для получения глинозема в промышленном масштабе путем обработки гидрохлористой и азотной кислотами в США. Содержание глинозема в глинистом сырье должно быть не менее 30—32% при минимальном содержании окиси железа. Несомненно лучшим по качеству сырьем являются чистые каолиниты.
В СССР в настоящее время при производстве кремнеалюминиевых сплавов и силумина используются каолинитовые концентраты Просяновского месторождения на Украине.
Месторождения каолинов широко развиты на территории СССР. На Украине кроме Просяновского известны и другие крупные остаточные месторождения первичных каолинов — Глуховецкое, Ново-Селицкое и др. На Южном Урале месторождения каолинов распространены в Челябинской области (Кыштымское, Чекмакульское, Еленинское и др.). Весьма перспективно для получения глинозема и алюминия. Ангренское месторождение каолинов в Узбекистане.
Давсонитовые руды
В последнее время появился интерес к давсониту — NaAl [CO3][OH2], огромные скопления которого были обнаружены в эоценовой формации. Грин-Ривер в США.
В СССР весьма обширная давсонитоносная площадь выявлена в Кузбассе в угленосных отложениях балахонской серии перми и карбона, обогащенных пепловым материалом, а также в каменноугольных и надсолевых девонских отложениях бобриковского горизонта Припятского прогиба в Белоруссии. Способ получения алюминия из давсонита разработан в Польше. Сырьем при этом служат отходы угледобычи, накапливающиеся в терриконах.
В качестве сырья для получения алюминия рассматривается также зола, образующаяся при сжигании каменных углей, и растворы, получаемые при выщелачивании бедных руд меди из отвалов медных рудников.