Литиевые соляные озера Южной Америки и Центральной Азии

реклама
Õèìèÿ â èíòåðåñàõ óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ 20 (2012) 21–26
21
ÓÄÊ 553.04(553.777)
Ëèòèåâûå ñîëÿíûå îçåðà Þæíîé Àìåðèêè è Öåíòðàëüíîé Àçèè
Í. È. ÂÎËÊÎÂÀ1, À. Ã. ÂËÀÄÈÌÈÐÎÂ1,3,4, Â. Ï. ÈÑÓÏÎÂ2, Å. Í. ÌÎÐÎÇ1
1
Èíñòèòóò ãåîëîãèè è ìèíåðàëîãèè Ñèáèðñêîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ,
ïðîñïåêò Àêàäåìèêà Êîïòþãà, 3, Íîâîñèáèðñê 630090 (Ðîññèÿ)
E-mail: [email protected]
2
Èíñòèòóò õèìèè òâåðäîãî òåëà è ìåõàíîõèìèè Ñèáèðñêîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ,
óë. Êóòàòåëàäçå, 18, Íîâîñèáèðñê 630128 (Ðîññèÿ)
3
Íîâîñèáèðñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò,
óë. Ïèðîãîâà, 2, Íîâîñèáèðñê 630090 (Ðîññèÿ)
4
Òîìñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò,
ïðîñïåêò Ëåíèíà, 36, Òîìñê 634050 (Ðîññèÿ)
Àííîòàöèÿ
Ïðîâåäåí ñðàâíèòåëüíûé îáçîð ëèòèåíîñíûõ ãèäðîìèíåðàëüíûõ ìåñòîðîæäåíèé Þæíîé Àìåðèêè
è Öåíòðàëüíîé Àçèè, ñâÿçàííûõ ñ ñîëÿíûìè îçåðàìè. Îñíîâíîå âíèìàíèå óäåëåíî òàêèì ïàðàìåòðàì,
êàê êîíöåíòðàöèè ëèòèÿ â ðàññîëàõ, îòíîøåíèå Mg/Li, îïðåäåëÿþùåå ýôôåêòèâíîñòü èçâëå÷åíèÿ ëèòèÿ, è îöåíêå îáùèõ çàïàñîâ. Ñäåëàí âûâîä î òîì, ÷òî ãëàâíûì èñòî÷íèêîì ëèòèÿ ñëóæèò ëèòèåâîå
ãèäðîìèíåðàëüíîå ñûðüå, îäíàêî ýêîíîìè÷åñêèå óñëîâèÿ äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè ýòîãî öåííîãî êîìïîíåíòà çàâèñÿò îò ãåîãðàôè÷åñêèõ óñëîâèé è óäàëåííîñòè îò ïðîìûøëåííûõ öåíòðîâ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ëèòèé, ðàññîëû, ñîëÿíûå îçåðà, Þæíàÿ Àìåðèêà, Êèòàé, Ìîíãîëèÿ, Ðîññèÿ, ãèäðîãåîëîãèÿ, õèìè÷åñêèå òåõíîëîãèè
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
 êîíöå ÕÕ âåêà ðàïà ñîëÿíûõ îçåð ñòàëà îñíîâíûì èñòî÷íèêîì ëèòèÿ, ðåçêî îòîäâèíóâ íà âòîðîé ïëàí òðàäèöèîííûé èñòî÷íèê – ëèòèåâûå ïåãìàòèòû. Ïåðâîíà÷àëüíî
(1975–2000 ãã.) âñÿ äîáû÷à ëèòèÿ èç ðàññîëîâ
áûëà ñîñðåäîòî÷åíà â Þæíîé Àìåðèêå (×èëè
è Àðãåíòèíà), îäíàêî â ïîñëåäíåå äåñÿòèëåòèå áîëüøîé ñêà÷îê â ýòîì íàïðàâëåíèè ñäåëàë Êèòàé. Ðàçðàáîòêà ëèòèåâûõ ïåãìàòèòîâ,
òåì íå ìåíåå, ïðîäîëæàåòñÿ â Çàïàäíîé Àâñòðàëèè, Êàíàäå, Ôèíëÿíäèè è Çèìáàáâå,
ïðè ýòîì ïîòåíöèàëüíî íîâûå ìåñòîðîæäåíèÿ îòêðûòû â Êàíàäå è Ïîðòóãàëèè [1].
Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ìèðîâûå ðåñóðñû ëèòèÿ îöåíèâàþòñÿ â 35 ìëí ò [2]. Ïðèìåðíî
60 % ðåñóðñîâ íàõîäÿòñÿ â ðàññîëàõ ñîëÿíûõ
îçåð, îêîëî 26 % ñâÿçàíû ñ ëèòèåâûìè ïåã-
ìàòèòàìè, à îñòàëüíàÿ ÷àñòü ëèòèåâûõ ðåñóðñîâ ñîñðåäîòî÷åíà â îñàäî÷íûõ ïîðîäàõ, ðàññîëàõ ãåîòåðìàëüíûõ è íåôòÿíûõ ïîëåé. Íàèáîëåå êðóïíûå ìåñòîðîæäåíèÿ ëèòèÿ ñâÿçàíû ñ ìåæçåðíîâîé ðàïîé âûñîõøèõ ñîäîâûõ
ùåëî÷íûõ îçåð (ñàëàðîâ), ðàñïîëîæåííûõ íà
âûñîêîãîðíûõ ïëàòî Àðãåíòèíû, ×èëè è Áîëèâèè (ðèñ. 1). Ê íèì îòíîñÿòñÿ ñàëàðû Àòàêàìà (×èëè), Îìáðå Ìóýðòî, Ðèíêîí, Îëàðîñ (Àðãåíòèíà), Óþíè, Êîèïàñà, Èìïåêñà
(Áîëèâèÿ). Âûñîêèå ïðîìûøëåííûå êîíöåíòðàöèè ëèòèÿ óñòàíîâëåíû òàêæå â ñîäîâûõ
ùåëî÷íûõ îçåðàõ èç ðàéîíîâ ìîëîäîãî êîíòèíåíòàëüíîãî âóëêàíèçìà – Ëàãóíà Ïàñòîñ
Ãðàíäîñ, Ëàãóíà Êà÷è, Ëàãóíà Êàëèíà, Ëàãóíà Ëîðîìàéÿ è äð. (Áîëèâèÿ), îç. Áîííåâèëü
(ÑØÀ), îçåðà Öçàáóéå, Ñèòàéöçèíàéýð, Äóíòàéöçèíàéýð, Äàíñþíöî (Êèòàé).
 Âîëêîâà Í. È., Âëàäèìèðîâ À. Ã., Èñóïîâ Â. Ï., Ìîðîç Å. Í.
22
Í. È. ÂÎËÊÎÂÀ è äð.
Ðèñ. 1. Ãåîãðàôè÷åñêàÿ ïîçèöèÿ è ýêîíîìèêî-ãåîëîãè÷åñêèå ïàðàìåòðû ëèòèåâûõ ñîëÿíûõ îçåð Þæíîé Àìåðèêè.
Ñîñòàâëåíà ïî ìàòåðèàëàì [3, 8, 15] c èçìåíåíèÿìè àâòîðîâ.
ÌÅÑÒÎÐÎÆÄÅÍÈß ËÈÒÈß
Þæíàÿ Àìåðèêà
×èëè. Ñàìûé êðóïíûé íà ñåãîäíÿøíèé
äåíü ïðîèçâîäèòåëü ëèòèÿ â ìèðå.  ×èëè ñóùåñòâóåò âûñîêîðàçâèòîå ïðîèçâîäñòâî
è òðàíñïîðòíàÿ èíôðàñòðóêòóðà, à òàêæå
áëàãîïðèÿòíûå êëèìàòè÷åñêèå è ãåîãðàôè÷åñêèå óñëîâèÿ äëÿ îïòèìàëüíîãî âûïàðèâàíèÿ
íà ñîëíöå ñîëÿíûõ ðàñòâîðîâ. Ãëàâíîå ëèòèåâîå ãèäðîìèíåðàëüíîå ìåñòîðîæäåíèå ×èëè –
ñàëàð Àòàêàìà. Ðàçìåðû ýòîãî ñîëîí÷àêà,
ðàñïîëîæåííîãî íà ìåñòå âûñîõøåãî îçåðà,
ñîñòàâëÿþò 90 × 55 êì, ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè –
3000 êì2, ãåîãðàôè÷åñêàÿ âûñîòà – 2300 ì.
Ìîùíîñòü ñîëåé äîñòèãàåò 360–400 ì è óìåíüøàåòñÿ äî 40 ì ïî ïåðèôåðèè. Ñàëàð Àòàêàìà – ñàìîå ñóõîå ìåñòî íà ïëàíåòå: êîëè÷åñòâî îñàäêîâ çäåñü ñîñòàâëÿåò 10 ìì/ãîä, èñïàðåíèå – 3000 ìì/ãîä. Ëèòèåâûå ðàññîëû
çàïîëíÿþò ìíîãî÷èñëåííûå ïîðû â ñîëÿíîé
êîðêå ãàëèòà ìîùíîñòüþ 30–40 ì. Ñîäåðæàíèå ëèòèÿ â ðàññîëàõ âàðüèðóåò â ïðåäåëàõ
900–7000 ìã/ë [3, 4], è ýòî ìàêñèìàëüíûå
çíà÷åíèÿ äëÿ ñîëÿíûõ îçåð. Îöåíî÷íûå çàïàñû ñîñòàâëÿþò 6.9 ìëí ò ëèòèÿ [3]. Îòíîøåíèå
Mg/Li â âîäàõ ðàññîëîâ äîñòèãàåò 6.4. Íà÷àâ-
øàÿñÿ â 1975 ã. ýêñïëóàòàöèÿ ýòîãî ñàëàðà [3,
4] âûÿâèëà ïðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñ ðàçðàáîòêîé ãèäðîìèíåðàëüíûõ ìåñòîðîæäåíèé. Ïðåæäå âñåãî, ýòî óäàëåííîñòü îò ðàçâèòûõ èíôðàñòðóêòóð, â ñâÿçè ñ ÷åì ãåîõèìè÷åñêóþ
ðàçâåäêó ïðèøëîñü âåñòè ñ âåðòîëåòà.  2007–
2009 ãã. äîëÿ ×èëè â ìèðîâîì îáúåìå ïðîèçâîäñòâà êàðáîíàòà ëèòèÿ ñîñòàâëÿëà 41–43 %.
Ìåñòîðîæäåíèå ñàëàð Àòàêàìà êîìïëåêñíîå,
òàê êàê õàðàêòåðèçóåòñÿ âûñîêèìè êîíöåíòðàöèÿìè êàëèÿ è áîðà, ÷òî îáåñïå÷èâàåò ýêîíîìè÷åñêóþ ýôôåêòèâíîñòü è ðåíòàáåëüíîñòü
èçâëå÷åíèÿ ëèòèÿ.
Àðãåíòèíà. Àêòèâíàÿ äîáû÷à ëèòèÿ íà÷àëàñü ñ ñàëàðà Îìáðå Ìóýðòî (ñì. ðèñ. 1). Ýòî
ìåñòîðîæäåíèå ðàñïîëîæåíî â 240 êì ê þãîâîñòîêó îò ã. Àíòîôàãàñòû (×èëè). Ñîëÿíîå
îçåðî èìååò ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè 565 êì2
è ðàñïîëîæåíî íà âûñîòå 4300 ì. Þãî-âîñòî÷íûé ó÷àñòîê ñàëàðà ïåðèîäè÷åñêè èñïûòûâàåò ïîäúåì âîäû çà ñ÷åò ñòîêîâ ñ ëàãóíû
Êàòàë, ïðè ñïàäå âîäû îñòàåòñÿ áåëàÿ ãëàäêàÿ ñîëÿíàÿ êîðêà. Îñòàëüíàÿ ÷àñòü ïîâåðõíîñòè ñàëàðà ïîêðûòà íåðîâíîé òðåùèíîâàòîé ñîëÿíîé êîðêîé, ïîä êîòîðîé íàõîäÿòñÿ
ëèòèåíîñíûå ðàññîëû. Êîíöåíòðàöèÿ ëèòèÿ â
íèõ âàðüèðóåò îò 190 äî 900 ìã/ë (ñðåäíåå
çíà÷åíèå 520 ìã/ë), îáùèå çàïàñû îöåíèâà-
ËÈÒÈÅÂÛÅ ÑÎËßÍÛÅ ÎÇÅÐÀ
þòñÿ â 0.8–0.85 ìëí ò ëèòèÿ [3, 5, 6]. Ïðåèìóùåñòâî ñàëàðà Îìáðå Ìóýðòî çàêëþ÷àåòñÿ â ãåîõèìè÷åñêîé ñïåöèôèêå ðàññîëîâ (Mg/Li = 1.37,
íèçêèå êîíöåíòðàöèè ïðèìåñåé), à òàêæå â áëèçîñòè ê òðàíñïîðòíûì ëèíèÿì, â ÷àñòíîñòè æåëåçíîäîðîæíûì, ÷òî ïîçâîëÿåò ïåðåïðàâëÿòü
êîììåð÷åñêèé ïðîäóêò â ã. Àíòîôàãàñòó.
Ñàëàð Ðèíêîí – ãëàâíîå ãèäðîìèíåðàëüíîå ìóëüòèýëåìåíòíîå ìåñòîðîæäåíèå Àðãåíòèíû, ðàñïîëîæåííîå íà âûñîòå 3740 ì â ïðåäåëàõ âóëêàíè÷åñêîé ðèôòîâîé äîëèíû Àíòîôàëëà-Ïîêèòîñ íà âûñîêîãîðíîé Àíäèéñêîé
ðàâíèíå. Çàïàñû ìåñòîðîæäåíèÿ îöåíèâàþòñÿ â 1450 ìëí ò ïåðåðàáàòûâàåìûõ ðàññîëîâ,
êîòîðûå ñîñðåäîòî÷åíû â ïðåäåëàõ 250 êì2
çàêðûòîãî áàññåéíà íà ìàêñèìàëüíîé ãëóáèíå 60 ì. Ñðåäíåå ñîäåðæàíèå ëèòèÿ â ðàññîëàõ ñîñòàâëÿåò 330 ìã/ë [3]. Ñîãëàñíî îöåíêàì
áîëüøèíñòâà ýêñïåðòîâ, çàïàñû ëèòèÿ çäåñü
ñîñòàâëÿþò 1.4 ìëí ò [3, 6]. Ïî ñðàâíåíèþ
ñ äðóãèìè þæíîàìåðèêàíñêèìè ñàëàðàìè ðàññîëû Ðèíêîíà õàðàêòåðèçóþòñÿ áîëåå íèçêèìè êîíöåíòðàöèÿìè ëèòèÿ è áîëåå âûñîêèì
îòíîøåíèåì Mg/Li (8.6). Â ýòîé ñâÿçè ëèòèé
ïëàíèðóåòñÿ ïðîèçâîäèòü êàê ñîïóòñòâóþùèé
ïðîäóêò, à â êà÷åñòâå îñíîâíûõ ïðîäóêòîâ
âûñòóïàþò KCl, Na2SO4, NaCl. Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïèëîòíîãî çàâîäà â 2008 ã. ñîñòàâèëà 12 ò Li2CO3 [7].
Áîëèâèÿ. Ýòà ñòðàíà çàíèìàåò ïåðâîå ìåñòî
â ìèðå ïî çàïàñàì ëèòèÿ, íî â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïî ýêîíîìè÷åñêèì è ïîëèòè÷åñêèì ïðè÷èíàì
íå îñóùåñòâëÿåò ïðîìûøëåííîå ïðîèçâîäñòâî.
Ãëàâíîå ìåñòîðîæäåíèå – ñàëàð Óþíè, ñëàãàþùèé ñàìóþ êðóïíóþ â ìèðå ñîëÿíóþ ðàâíèíó
ïëîùàäüþ 10 582 êì2, ðàñïîëîæåííóþ íà âûñîòå 3650 ì, ñ ìîùíîñòüþ ñîëåé 121 ì [5]. Ñîäåðæàíèå ëèòèÿ â ðàññîëàõ âàðüèðóåò
îò 80 äî 1150 ìã/ë (ñðåäíåå – 321 ìã/ë) [5],
õîòÿ èìåþòñÿ ñîîáùåíèÿ è î ÷ðåçâû÷àéíî âûñîêèõ åãî êîíöåíòðàöèÿõ (4700 ìã/ë) [8]. Ïî
ðàçëè÷íûì îöåíêàì, çàïàñû ëèòèÿ çäåñü ñîñòàâëÿþò îò 5.0–5.5 [3, 5] äî 8.9–9.0 ìëí ò [9,
10]. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî âûñîêîå îòíîøåíèå Mg/Li (18.6) çàòðóäíÿåò èçâëå÷åíèå ëèòèÿ ïóòåì èñïàðèòåëüíîãî ãåëèîêîíöåíòðèðîâàíèÿ. Áîëèâèéñêîå ïðàâèòåëüñòâî íå íàìåðåíî îòäàâàòü ýòî ìåñòîðîæäåíèå â ýêñïëóàòàöèþ èíîñòðàííûì êîìïàíèÿì. Ñîáñòâåííûé
ïèëîòíûé ïðîåêò ïî äîáû÷å è ïðîèçâîäñòâó
ëèòèÿ áûë çàïóùåí â ìàå 2008 ã., è îñåíüþ
23
2009 ã. íåáîëüøîé çàâîä îêîëî ïîñ. Ðèî-Ãðàíäå
âûïóñòèë ïåðâóþ ïðîäóêöèþ êàðáîíàòà ëèòèÿ.
Öåíòðàëüíàÿ Àçèÿ
Êèòàé. Äîêàçàííûå ëèòèåâûå ðåçåðâû
(â ïåðåñ÷åòå íà ÷èñòûé ëèòèé) äîñòèãëè
3.35 ìëí ò. Òàêèì îáðàçîì, ýòà ñòðàíà ñåé÷àñ
çàíèìàåò òðåòüå ìåñòî â ìèðå ïî çàïàñàì
ëèòèÿ â ðàññîëàõ ñîëÿíûõ îçåð è ÷åòâåðòîå –
ïî çàïàñàì ëèòèåâûõ ðóä â öåëîì [11]. Êàðáîíàò ëèòèÿ äîáûâàþò èç ðàññîëîâ ñîëÿíûõ
îçåð Çàïàäíîãî Òèáåòà è Öàéäàìñêîé êîòëîâèíû â ïðîâèíöèè Öèíõàé (ðèñ. 2).
Öàéäàìñêàÿ êîòëîâèíà çàíèìàåò ñåâåðîçàïàäíóþ ÷àñòü ïðîâèíöèè Öèíõàé áëèç ñåâåðî-âîñòî÷íîé ÷àñòè Òèáåòñêîãî íàãîðüÿ
è ðàñïîëîæåíà íà âûñîòå 2600–3100 ì. Çäåñü
íàõîäèòñÿ 37 îçåð, 28 èç êîòîðûõ ñîëÿíûå.
Âîäû îçåð Öàéäàìñêîé âïàäèíû õàðàêòåðèçóþòñÿ áîëåå âûñîêèì îòíîøåíèåì Mg/Li
(67.7 è 40.3 äëÿ îçåð Òàéöçèíàéýð è Äóíòàéöçèíàéýð ñîîòâåòñòâåííî) è áîëåå íèçêèìè
êîíöåíòðàöèÿìè ëèòèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ îçåðàìè Öèíõàé-Òèáåòñêîãî íàãîðüÿ [12]. Â ñèëó
âûñîêîãî îòíîøåíèÿ Mg/Li èçâëå÷åíèå ëèòèÿ èç îçåðíûõ âîä çàòðóäíåíî, îäíàêî ñåé÷àñ ñîçäàíà íîâàÿ òåõíîëîãèÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà êàðáîíàòà ëèòèÿ èç âûñîêîìàãíåçèàëüíûõ ðàñòâîðîâ [13]. Îöåíêè çàïàñîâ ëèòèÿ
â ñîëÿíûõ îçåðàõ Öàéäàìñêîé êîòëîâèíû
âàðüèðóþò îò 1.0 äî 2.0 ìëí ò [3, 5, 6]. Ðàçðàáîòêà âåäåòñÿ òîëüêî íà äâóõ îçåðàõ: Òàéöçèíàéýð è Äóíòàé (ñì. ðèñ. 2). Îçåðî Òàéöçèíüàéýð (òàêæå íàçûâàåìîå Ñèòàé) èìååò ïëîùàäü â 82 êì2. Ïðîèçâîäñòâî êàðáîíàòà ëèòèÿ
ñîñòàâëÿåò 5000 ò/ãîä, ýòîò ïîêàçàòåëü ïëàíèðóåòñÿ äîâåñòè äî 35 òûñ. ò [6]. Ïëîùàäü îç.
Äóíòàé (Äóíòàéöçèíàéýð) ñîñòàâëÿåò 116 êì2.
Ïðîèçâîäñòâî êàðáîíàòà ëèòèÿ äîñòèãàåò
3000 ò/ãîä, çàïëàíèðîâàííûå îáúåìû – 20 òûñ. ò
[6]. Êîíöåíòðàöèè ëèòèÿ â âîäàõ îçåð Òàéöçèíàéýð è Äóíòàé ñîïîñòàâèìû è ñîñòàâëÿþò 203
è 161 ìã/ë ñîîòâåòñòâåííî, ïðè ýòîì ìåæçåðíîâàÿ ðàïà îáîãàùåíà ëèòèåì (591–638 ìã/ë) [6].
Ñîëÿíîå îç. Öçàáóå (×àáåð) ðàñïîëîæåíî
â Òèáåòñêîé àâòîíîìíîé îáëàñòè íà âûñîòå
4420 ì è ÿâëÿåòñÿ êðóïíåéøèì ëèòèåâûì ìåñòîðîæäåíèåì â Êèòàå [14]. Â 1987 ã. çäåñü áûë
îòêðûò íîâûé ìèíåðàë – öçàáóåëèò, ñ ôîðìóëîé Li 2CO 3 . Ïëîùàäü îçåðà ñîñòàâëÿåò
24
Í. È. ÂÎËÊÎÂÀ è äð.
Ðèñ. 2. Ãåîãðàôè÷åñêàÿ ïîçèöèÿ è ýêîíîìèêî-ãåîëîãè÷åñêèå ïàðàìåòðû ëèòèåâûõ ñîëÿíûõ îçåð Öåíòðàëüíîé Àçèè.
Ñîñòàâëåíà íà îñíîâå ìàòåðèàëîâ [3, 8, 15] c äîïîëíåíèÿìè àâòîðîâ [16–20].
243 êì2, ñðåäíÿÿ ãëóáèíà 70 ñì, ìàêñèìàëüíàÿ ãëóáèíà 2 ì. Ñîäåðæàíèå ñîëè â îçåðíîé
âîäå âàðüèðóåò â ïðåäåëàõ 360–410 ã/ë, ëèòèÿ – 896–1527 ìã/ë [14]. Ïî êîíöåíòðàöèè
ëèòèÿ â ðàïå (ðàññîëå) ñàëàð Öçàáóå çàíèìàåò âòîðîå ìåñòî â ìèðå ïîñëå ñàëàðà Àòàêàìà â ×èëè, ãäå ñîäåðæàíèå ëèòèÿ äîñòèãàåò 1600 ìã/ë. Ðåçåðâíûå çàïàñû ëèòèÿ ñîñòàâëÿþò 1.53 ìëí ò [3, 5, 6]. Äîáû÷à ëèòèÿ çäåñü
íà÷àëàñü â 1982 ã. Ïî äàííûì Ãåîëîãè÷åñêîé
ñëóæáû ÑØÀ [15], ïðîèçâîäèòåëüíîñòü çàâîäà íà îç. Öçàáóå ñîñòàâëÿåò 5000 ò Li2CO3/ãîä,
â äàëüíåéøåì ïëàíèðóåòñÿ íàðàñòèòü ìîùíîñòè äî 20 000 ò.
Åùå îäíî îçåðî íà Òèáåòñêîì íàãîðüå, ãäå
âåäåòñÿ äîáû÷à ëèòèÿ, – îç. Äàíñþíöî. Ïëîùàäü åãî ðàâíà 55 êì2, ãëóáèíà – 7.6 ì, âûñîòà íàä óðîâíåì ìîðÿ – 4400 ì. Êîíöåíòðàöèÿ
ëèòèÿ â ðàññîëàõ ñîñòàâëÿåò 430 ìã/ë,
Mg/Li = 0.22. Îáùèå çàïàñû ëèòèÿ îöåíèâàþòñÿ â 140 òûñ. ò [6], ïðîèçâîäñòâî êàðáîíàòà ëèòèÿ – 5000 ò/ãîä [6].
Þæíàÿ Ñèáèðü è Ìîíãîëèÿ. Îöåíêà ëèòèåíîñíîñòè âûñîêîìèíåðàëèçîâàííûõ îçåð
Þæíîé Ñèáèðè è Ìîíãîëèè âûïîëíåíà â õîäå
ãèäðîãåîõèìè÷åñêèõ ýêñïåäèöèé 1995–1997,
2007–2010 ãã. [16–20]. Ñîäåðæàíèå ëèòèÿ â èçó÷åííûõ îçåðàõ Þæíîé Ñèáèðè îêàçàëîñü çíà÷èòåëüíî íèæå ìèíèìàëüíîãî óðîâíÿ åãî
êîíöåíòðàöèé â ðàññîëàõ (10 ìã/ë), ðåêîìåíäóåìûõ äëÿ ïðîìûøëåííîãî èñïîëüçîâàíèÿ
[21]. Íàèáîëåå âûñîêèå çíà÷åíèÿ (2.6–2.9 ìã/ë),
íî âñå æå íå äîñòèãàþùèå ïðîìûøëåííîãî
óðîâíÿ, óñòàíîâëåíû äëÿ âûñîêîìèíåðàëèçîâàííûõ îçåð Õàêàñèè (îç. Òóç). Èññëåäîâàíèå
ìèêðîêîìïîíåíòíîãî ñîñòàâà ñîëåíûõ îçåð
Ìîíãîëèè ñâèäåòåëüñòâóþò î ïîâûøåííîì
ñîäåðæàíèè â íèõ ëèòèÿ, áðîìà, óðàíà, áîðà,
à â ðÿäå ñëó÷àå⠖ ìûøüÿêà. Âûÿâëåíî, ÷òî
ñîäåðæàíèå ìàêðî- (Na, Cl, SO4) è ìèêðîêîìïîíåíòîâ (Li, B, Br) êîððåëèðóåò ñ ìèíåðàëèçàöèåé îçåðíûõ âîä, à ñîäåðæàíèå U-238
è As – c êîíöåíòðàöèåé ãèäðîêàðáîíàò-èîíîâ [18,
19, 22]. Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëÿþò
ËÈÒÈÅÂÛÅ ÑÎËßÍÛÅ ÎÇÅÐÀ
ñäåëàòü âûâîä î ïîòåíöèàëüíî âûñîêîé ëèòèåíîñíîñòè ìèíåðàëèçîâàííûõ îçåð Ñåâåðî-Âîñòî÷íîé Ìîíãîëèè (Äîðíîäñêèé àéìàê, äî 48 ìã/ë
Li â ðàññîëàõ) è Ñåâåðî-Çàïàäíîé Ìîíãîëèè (àéìàê Óâñ, äî 98 ìã/ë â ðàññîëàõ).
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
Ãåîëîãè÷åñêèå óñëîâèÿ ôîðìèðîâàíèÿ ñîëÿíûõ îçåð Þæíîé Àìåðèêè è Êèòàÿ, àíàëèç êîòîðûõ ïðèâåäåí â îáçîðàõ [1–14, 23–25],
à òàêæå äàííûå ïî îçåðàì Þæíîé Ñèáèðè
è Ìîíãîëèè [16–20, 22] ïîçâîëÿþò ñäåëàòü âûâîä î òîì, ÷òî ñîäåðæàíèå ëèòèÿ â âîäàõ êîíå÷íûõ âîäîåìîâ ñòîêà îïðåäåëÿåòñÿ ëèòèåíîñíîñòüþ ïèòàþùèõ íàçåìíûõ è ïîäçåìíûõ
âîä, ñòåïåíüþ ìèíåðàëèçàöèè ðàññîëîâ, òåêòîíî-âóëêàíè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ ðàéîíîâ è
êëèìàòè÷åñêèì ðåæèìîì, êîòîðûé ìîã ïðèâîäèòü ê íåîäíîêðàòíîé ñàäêå ëåãêîðàñòâîðèìûõ
ñîëåé è, ñîîòâåòñòâåííî, ê îáîãàùåíèþ ëèòèåì îñòàòî÷íîé ðàïû.  êà÷åñòâå ïðèìåðà, ïîäòâåðæäàþùåãî ýòè âûâîäû, ìîæíî ïðèâåñòè
êëàññè÷åñêèé ãåîëîãè÷åñêèé ðàçðåç, ñîñòàâëåííûé ÷åðåç ñàëàð Àòàêàìà (×èëè) (ðèñ. 3). Âïà-
25
äèíû òåêòîíè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, êîòîðûå
çàíèìàåò ñàëàð Àòàêàìà, à òàêæå ñîïðÿæåííûå ñ íèì áåññòî÷íûå êîòëîâèíû ñëóæàò åñòåñòâåííûìè ãåîìîðôîëîãè÷åñêèìè è ñòðóêòóðíûìè ëîâóøêàìè, â êîòîðûõ èäåò àêêóìóëÿöèÿ ëåãêîïîäâèæíûõ è ëåãêîðàñòâîðèìûõ êîìïîíåíòîâ, âêëþ÷àÿ ëèòèé.
Ðåçóëüòàòû ýêîíîìèêî-ãåîëîãè÷åñêîãî àíàëèçà ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ðàññîëû ñîëÿíûõ îçåð ñòàëè äîìèíèðóþùèì ñûðüåì äëÿ
ïðîèçâîäñòâà êàðáîíàòà ëèòèÿ âî âñåì ìèðå,
îäíàêî èõ èñïîëüçîâàíèå çàâèñèò îò ýêîíîìè÷åñêèõ óñëîâèé äîáû÷è, òðàíçèòà è ïîñòàâêè íà õèìèêî-ìåòàëëóðãè÷åñêèå çàâîäû. Ëèäåðàìè ïî çàïàñàì ëèòèÿ â ñîëÿíûõ îçåðàõ
ÿâëÿþòñÿ Áîëèâèÿ, ×èëè, Êèòàé è Àðãåíòèíà, à âåäóùèìè ñòðàíàìè-ïðîèçâîäèòåëÿìè
ìåòàëëè÷åñêîãî ëèòèÿ è åãî õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé èç ëèòèåíîñíûõ ðàññîëî⠖ ×èëè,
Àðãåíòèíà, Êèòàé, ÑØÀ, Ðîññèÿ. Ãëàâíàÿ
ïðîáëåìà ðàçðàáîòêè ëèòèåíîñíûõ îçåð ñâÿçàíà ñ îòñóòñòâèåì èíôðàñòðóêòóðû. Åñëè
þæíîàìåðèêàíñêèå ñàëàðû ÷àñòè÷íî îáåñïå÷åíû èíôðàñòðóêòóðîé, òî äëÿ Êèòàÿ ýòî
ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñóùåñòâåííóþ ïðîáëåìó,
ïîñêîëüêó äëÿ òðàíñïîðòèðîâêè ãîòîâîãî ïðî-
Ðèñ. 3. Ãåîëîãè÷åñêèé ðàçðåç Òèõèé îêåàí – ñàëàð Àòàêàìà – Âûñîêèå Àíäû (ñîñòàâëåí [23] ñ èçìåíåíèÿìè àâòîðîâ): 1 – àêâàòîðèÿ Òèõîãî îêåàíà; 2 – Áåðåãîâîé õðåáåò, íåðàñ÷ëåíåííûé; 3, 4 – ïóñòûíÿ Àòàêàìà (3 – ñàëàðû,
4 – êîíóñà âûíîñà ïðåäãîðüåâ Êîðäèëüåð); 5 – Ïðåäêîðäèëüåðû (õðåáåò Äîìåéêî); 6, 7 – Ïðåäàíäñêèå äåïðåññèè
(6 – Êîðäèëüåðà-äå-ëà-Ñàëü, 7 – Ñàëàð Àòàêàìà); 8–10 – Âûñîêèå Àíäû (8 – êðèñòàëëè÷åñêîå îñíîâàíèå, 9 –
èãíèìáðèòû êèñëîãî ñîñòàâà, 10 – ñòðàòîâóëêàíû); 11 – ñîâðåìåííûå ñàëàðû; 12 – ïðåäïîëàãàåìûå çàõîðîíåííûå ñàëàðû â Âûñîêèõ Àíäàõ.
26
Í. È. ÂÎËÊÎÂÀ è äð.
äóêòà íåîáõîäèìî ñòðîèòåëüñòâî æåëåçíûõ
äîðîã è àâòîáàíîâ, ÷òî ñóùåñòâåííî ïîâûøàåò
ñòîèìîñòü êîíå÷íîãî ïðîäóêòà. Îñîáûé èíòåðåñ
ïðåäñòàâëÿåò Ìîíãîëèÿ: çäåñü âïåðâûå îáíàðóæåíû ïðèçíàêè ëèòèåíîñíîñòè âûñîêîìèíåðàëèçîâàííûõ îçåð, ÷òî ïîçâîëèò îáåñïå÷èòü
ñûðüåì ëèòèåâóþ ïðîìûøëåííîñòü Ðîññèè.
Àâòîðû áëàãîäàðÿò ÷ë.-êîð. ÐÀÍ Å. Â. Ñêëÿðîâà çà ïîääåðæêó ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé, à òàêæå âûðàæàþò ïðèçíàòåëüíîñòü Â. Ñ. Êóñêîâñêîìó,
Ñ. À. Òû÷êîâó, À. Ã. Âëàäèìèðîâó, Î. Ï. Ãåðàñèìîâó çà ó÷àñòèå â ýêñïåäèöèÿõ è ïðåäîñòàâëåíèå
ìàòåðèàëîâ ïî âûñîêîìèíåðàëèçîâàííûì îçåðàì
Þæíîé Ñèáèðè.
Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå
Ïðåçèäèóìà Ñèáèðñêîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ (èíòåãðàöèîííûå ïðîåêòû ¹ 29, 38, 110), ÑÎ ÐÀÍ – Àêàäåìèÿ íàóê Ìîíãîëèè (ñîâìåñòíûé ïðîåêò ¹ 6 “Ìèíåðàëüíûå îçåðà Ìîíãîëèè: ðóäîãåíåðèðóþùèé ïîòåíöèàë, èííîâàöèîííûå òåõíîëîãèè îñâîåíèÿ, ýêîëîãèÿ”).
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1 Moores S. // Ind. Minerals. 2007. Vol. 477. P. 58–69.
2 Evans R. K. Lithium Production and Resources-Possible
Short Term Oversupply. November 2010.
URL: http://seekingalpha.com/instablog/245042-r-keithevans/110375-lithium-production-and-resourcespossible-short-term-oversupply.
3 Evans R. K. Lithium abundance – world lithium reserve.
March
2008.
URL:
http://lithiumabundance.blogspot.com/2008/03/
4 Kun asz I. A. // Industrial Minerals and Rocks:
Commodities, Markets and Uses. 7th Ed. Society for
Mining, Metallurgy and Exploration Inc., Littleton,
USA, 2006. 1548 p.
5 Garrett D. Handbook of Lithium and Natural Calcium
Chloride: Their Deposits, Processing, Uses and
Properties. Amsterdam: Elsevier Acad. Press, 2004.
6 Clarke G. M., Harben P.W. Lithium Availability Wall
Map. June 2009. Referenced at Intern ation al Lithium
Alliance. URL: http://www.lithiumalliance.org/aboutlithium/lithium-sources/85-broad-based-lithiumreserves.
7 Ecclestone C. Rincon Lithium. Hallgarten & Company.
June 2008.
URL: http://www.hallgartenco.com/file.php?path
=Mining&filen ame =Rincon_Lithium.pdf
8 Tahil W. The Trouble with Lithium 2. Under the
Microscope. Martainville, France: Meridian Int. Research,
2008. 54 p. URL: http://www.meridian-int-res.com/
Projects/Lithium_Microscope.pdf
9 Risacher F., Fritz B. // Chem. Geol. 1991. Vol. 90. P. 211–231.
10 Evans R. K. An Abundance of Lithium: Part 2. July
2008. URL: http:// www.worldlithium.com/
An_Abundance_ of_Lithium_-_Part_2.html
11 Global & Chin a Lithium Carbon ate Industry Report,
2008-2010 (Updated Version) URL: http://
www.researchinchin a.com/Report/Material/5430.html
12 Zheng M., Liu X. // Aquat. Geochem. 2009. Vol. 15. P. 293–320.
13 Ðÿáöåâ À. Ä. // Òåç. Âñåðîñ. íàó÷.-ïðàêò. ñîâåù. ñ ìåæäóíàð. ó÷àñòèåì “Ëèòèé Ðîññèè: ìèíåðàëüíî-ñûðüåâûå ðåñóðñû, èííîâàöèîííûå òåõíîëîãèè, ýêîëîãè÷åñêàÿ áåçîïàñíîñòü”. Íîâîñèáèðñê: Èçä-âî ÑÎ ÐÀÍ,
2011. Ñ. 127–132.
14 Zheng M. An Introduction to Saline Lakes on the
Qinghai-Tibet Plateau. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ.,
1997. 294 p.
15 Jaskula B. W. // Lithium [Advance Release]: USGS
2009 Minerals Yearbook. April, 2011. P. 44.1–44.10.
16 Âëàäèìèðîâ À. Ã., Èñóïîâ Â. Ï., Àðèóíáèëýã Ñ., Ìîðîç Å. Í., Âîëêîâà Í. È., Êóñêîâñêèé Â. Ñ., Áåëîçåðîâ
È. Ì. // Òåç. Âñåðîñ. íàó÷.-ïðàêò. ñîâåù. ñ ìåæäóíàð.
ó÷àñò. “Ëèòèé Ðîññèè: ìèíåðàëüíî-ñûðüåâûå ðåñóðñû,
èííîâàöèîííûå òåõíîëîãèè, ýêîëîãè÷åñêàÿ áåçîïàñíîñòü”. Íîâîñèáèðñê: Èçä-âî ÑÎ ÐÀÍ, 2011. C. 21–27.
17 Èñóïîâ Â. Ï., Âëàäèìèðîâ À. Ã., Ëÿõîâ Í. Ç., Øâàðöåâ Ñ. Ë., Àðèóíáèëýã Ñ., Êîëïàêîâà Ì. Í., Øàöêàÿ
Ñ. Ñ., ×óïàõèíà Ë. Ý., Êóéáèäà Ë. Â., Ìîðîç Å. Í. //
Äîêë. ÐÀÍ. 2011. Ò. 437, ¹ 1. Ñ. 85–89.
18 Èñóïîâ Â. Ï., Àðèóíáèëýã Ñ., Âëàäèìèðîâ À. Ã., Øâàðöåâ Ñ. Ë., Âîëêîâà Í. È., Øàöêàÿ Ñ. Ñ., Êîëïàêîâà
Ì. Í., Ìîðîç Å. Í., Êóéáèäà Ë. Â. // Òåç. Âñåðîñ. íàó÷.ïðàêò. ñîâåù. ñ ìåæäóíàð. ó÷àñò. “Ëèòèé Ðîññèè: ìèíåðàëüíî-ñûðüåâûå ðåñóðñû, èííîâàöèîííûå òåõíîëîãèè, ýêîëîãè÷åñêàÿ áåçîïàñíîñòü”. Íîâîñèáèðñê: Èçäâî ÑÎ ÐÀÍ, 2011. Ñ. 56–58.
19 Èñóïîâ Â. Ï., Âëàäèìèðîâ À. Ã., Øâàðöåâ Ñ. Ë., Ëÿõîâ Í. Ç., Øàöêàÿ Ñ. Ñ., ×óïàõèíà Ë. Ý., Êóéáèäà Ë. Â.,
Êîëïàêîâà Ì. Í., Àðèóíáèëýã Ñ., Êðèâîíîãîâ Ñ. Ê. //
Õèìèÿ óñò. ðàçâ. 2011. Ò. 19, ¹ 2. Ñ. 141–150.
20 Ñêëÿðîâà Î. À., Ñêëÿðîâ Å. Â., Ìåíüøàãèí Þ. Â., Äàíèëîâà Ì. À. // Òåç. Âñåðîñ. íàó÷.-ïðàêò. ñîâåù. ñ ìåæäóíàð. ó÷àñò. “Ëèòèé Ðîññèè: ìèíåðàëüíî-ñûðüåâûå ðåñóðñû, èííîâàöèîííûå òåõíîëîãèè, ýêîëîãè÷åñêàÿ áåçîïàñíîñòü”. Íîâîñèáèðñê: Èçä-âî ÑÎ ÐÀÍ, 2011. Ñ. 82–85.
21 Áàëàøîâ Ë. Ñ., Ãîëèöûí Ì. Ñ., Åôðåìî÷êèí Í. Â., Áîíäàðåíêî Ñ. Ñ. Ìåòîäè÷åñêèå ðåêîìåíäàöèè ïî ãåîõèìè÷åñêîé îöåíêå è êàðòèðîâàíèþ ïîäçåìíûõ ðåäêîìåòàëëüíûõ âîä. Ì.: ÂÑÅÃÈÍÃÅÎ, 1977. 87 ñ.
22 Øâàðöåâ Ñ. Ë., Èñóïîâ Â. Ï., Âëàäèìèðîâ À. Ã., Êîëïàêîâà Ì. Í, Ìîðîç Å. Í., Àðèóíáèëýã Ñ. // Òåç. Âñåðîñ. íàó÷.-ïðàêò. ñîâåù. ñ ìåæäóíàð. ó÷àñò. “Ëèòèé Ðîññèè: ìèíåðàëüíî-ñûðüåâûå ðåñóðñû, èííîâàöèîííûå
òåõíîëîãèè, ýêîëîãè÷åñêàÿ áåçîïàñíîñòü”. Íîâîñèáèðñê:
Èçä-âî ÑÎ ÐÀÍ, 2011. Ñ. 86–92.
23 Risacher F., Fritz B. // Aquat. Geochem. 2009. Vol. 15,
No. 1–2. P. 123–157.
24 Âîëêîâà Í. È., Âëàäèìèðîâ À. Ã. // Òåç. Âñåðîñ. íàó÷.ïðàêò. ñîâåù. ñ ìåæäóíàð. ó÷àñò. “Ëèòèé Ðîññèè: ìèíåðàëüíî-ñûðüåâûå ðåñóðñû, èííîâàöèîííûå òåõíîëîãèè, ýêîëîãè÷åñêàÿ áåçîïàñíîñòü”. Íîâîñèáèðñê: Èçäâî ÑÎ ÐÀÍ, 2011. C. 28–33.
25 Ðîìàíþê Ò. Â., Òêà÷åâ À. Â. Ãåîäèíàìè÷åñêèé ñöåíàðèé ôîðìèðîâàíèÿ êðóïíåéøèõ ìèðîâûõ íåîãåí-÷åòâåðòè÷íûõ áîð-ëèòèåíîñíûõ ïðîâèíöèé. Ì.: Ñâåòî÷
Ïëþñ, 2010. 304 ñ.
Скачать