геолошки факултет - bakar semestar/lezista mineralnih... · 2012-06-05 ·...

BAKAR

Svojstva

Bakar je u elementarnom stanju metal crvene boje, visokog sjaja. Vrlo je kovan. Odlikuje se visokom elektro i dobrom toplotnom provodljivošću, kao i visokim stepenom hemijske postojanosti.

Geohemijske karakteristike, ciklus i distribucija

U endogenim uslovima bakar se delom koncentriše u likvacionim ležištima, ograničeno u karbonatitskim. Međutim, glavno područje prikupljanja je u postmagmatskim procesima, prvenstveno u okviru hidrotermalnih ležišta. Kao lako rastvorljiv, samim tim i migrativan elemenat, bakar se u egzogenim uslovima koncentriše u zoni oksidacije i sekundarnog sulfidnog obogaćenja primarnih sulfidnih ležišta. Značajan deo bakra se obara u vodenim basenima koncentrišući se u pojedinim sedimentima (klastiti, karbonati, fosfati).

Minerali i rude Bakar u prirodi gradi veliki broj

sopstvenih minerala, a isto tako, u vidu izomorfne primese, može da uđe u sastav minerala drugih elemenata. U prirodi se bakar nalazi i u samorodnom stanju.

Naziv minerala: Sadržaj Cu: samorodni Cu do 99%Cu halkopirit (CuFe S2) 34,6%Cu halkozin (Cu2S) 79,9%Cu kovelin (CuS) 66,5%Cu bornit (Cu5FeS4) 63,3%Cu enargit (Cu3AsS4) 48,4%Cu kubanit (CuFe2S3) do 24%Cu tenantit (3Cu2S*As2S3) 57,5%Cc tetraedrit (3Cu2S-Sb2S3) 52,3%Cu kuprit (Cu2O) 88,8%Cu tenorit (CuO) 79,9%Cu azurit (2Cu*CO3*Cu(OH)2) 53,3%Cu malahit (Cu*CO3*Cu(OH)2) 57,4%Cu hrizokola (Cu4(SiO4O10)*(OH)2*4H2O) 36,0%Cu

OBLAST PRIMENE U periodu 5.000 godina p.n.e topljeni

samorodni bakar se koristio za izradu posuđa; 4.000 godina pre nove ere bio je korišćen u vidu legure sa kalajem (bronza) za potrebe izrade različitog oruđa, a u kasnijem periodu i u vidu legure sa cinkom (mesing). Smatra se da je sve do prvog milenijuma pre nove ere bakar bio jedan od najviše korišćenih metala.

U novije doba bakar se kao nezamenljiv metal koristi u različitim granama industrije. Upotrebljava se u oblasti elektrotehnike, hemijske industrije, zatim u oblasti tehnologije organskih materija, građevinarstvu, mašinogradnji i drugim oblastima privrede.

Ležišta bakra

Bakar se koncentriše u brojnim tipovima ležišta kao što su likvaciona, karbonatitska, skarnovska i svi tipovi hidrotermalnih. Od egzogenih to su infiltraciona, zatim koncentracije bakra povezane sa preobražajem primarnih ležišta i ležišta hemijskih sedimenata. Sa ekonomskog aspekta posebno su značajna hidrotermalna ležišta bakra.

Likvaciona ležišta

Ležišta likvacionog tipa su u stvari zajednička sa ležištima Ni, gde se iz kompleksnih polimetaličnih ruda dobija i bakar. Ona su genetski i prostorno vezana za gabro komplekse na pojedinim štitovima kao što je primer u Kanadi (Sadberi), poluostrvu Kola (Monče Tundra, Pečenga), Norilsku, Norveškoj, JAR i dr.

Karbonatitska ležišta

Ovaj genetski tip ležišta je ograničenog značaja, prostorno i genetski povezan sa intruzijama centralnog tipa, ultrabazično-alkalnog sastava. Od ovih je poznato ležište sulfidonosnih karbonatita sa rudama bakra u JAR (Palabora).

Skarnovska ležištaSkarnovska ležišta bakra su dosta

rasprostranjena u svetu, ali relativno ograničenih razmera. U osnovi oni predstavljaju kompleksni tip ruda Cu, Fe, W, Mo i dr. Prostorno i genetski se povezuju sa skarnovima obrazovanim na kontaktu umereno kiselih magmata i krečnjaka. U svetu su poznatija ležišta u Rusiji (Ural, Zapadni Sibir), SAD (Klifton, Bizbi), Meksiku i dr. U Srbiji je poznato skarnovsko ležište Suvo Rudište na Kopaoniku (magnetit, halkopirit), koje je praktično iscrpljeno.

Hidrotermalna ležišta U svim tipovima hidrotermalnih ležišta bakar

je zastupljen obrazujući sopstveni tip ležišta po pravilu kompleksnog sastava ruda iz kojih se dobija i čitav niz obojenih, plemenitih i retkih metala. Plutogena hidrotermalna ležišta su ekonomski najznačajnija, genetski vezana sa hipoabisalnim intruzijama umereno kiselog sastava (granitporfiri, kvarcmonconiti, granodioritporfiriti, dioritporfiriti). To su tzv. ležišta "porfirskog tipa" značajnih razmera orudnjenja od nekoliko desetina do više stotina miliona tona rude štokverkno-ompregnacionog tipa.

Sedimentna ležišta

Sedimentna ležišta uključuju povišene koncentracije bakra u crvenim kontinentalnim sedimentima i kalkarenitima.

Najveći deo svetske proizvodnje bakra potiče iz porfirskih i stratiformnih sedimentih ležišta bakra.

Od egzogenih ležišta bakra veoma je značajan i tip preobraženih primarnih sulfidnih ruda. Ovi procesi preobražaja odvijaju se u povoljnim klimatskim uslovima do i oko nivoa podzemnih voda, pri čemu dolazi do sekundarnih obogaćenja Cu za približno jedan poredak koncentracije. Značaj ovih procesa ogleda se posebno kod siromašnih ruda "porfirskog tipa" kod mnogih ležišta u svetu. U pojedinim ležištima bakra Istočne Srbije ovi procesi takođe su razvijeni (ležište "Cementacija" i dr.), ali u manjem obimu.

Ležišta i pojave u Srbiji

OLOVO I CINK

Geohemijske karakteristike Olovi i cink nemaju bliske kristalohemijske

parametre, ali geohemijski u prirodnim tvorevinama tesno asociraju, najčešće gradeći zajednička ležišta. U primarnim, endogenim uslovima, posebno u hidrotermalnim, Pb i Zn se pojavljuju zajednički u vidu sulfida. U egzogenim uslovima, međutim, Pb kao teže rastvorljivo zaostaje u oksidacionoj zoni, a Zn kao rastvorljiviji, dalje migrira. Otuda u egzogenim uslovima dolazi do razdvajanja ovih elemenata, pa i njihovih ležišta.

Minerali i rude Od brojnih minerala olova i cinka samo manji

broj predstavljaju rudne minerale, a to su sledeći:

Naziv minerala: Sadržaj Pb: galenit (PbS) 86,6%Pb džemsonit (Pb4FeSb6S14) 40,16%Pb bulanžerit (Pb5Sb4S11) 55,42%Pb burnonit (PbCuSbS4) 42,60%Pb ceruzit (PbCO3) 77,60%Pb anglezit (PbSO4) 68,30%Pb

Naziv minerala: Sadržaj Zn: sfalerit (ZnS) 67,00%Zn smitsonit (ZnCO3) 52,00%Zn vurcit (Zn4(Si2O7)*(OH)2*H2O) 53,70%Zn

OBLAST PRIMENE Olovo je bilo poznato staroj civilizaciji

nekoliko hiljada godina pre nove ere, a u antičko vreme je već uveliko korišćeno. Korišćenje cinka, međutim, nešto poznije datira, ali je po svemu i on metal stare civilizacije, sudeći po predmetima izgrađenim od bronze i mesinga u kojima ima cinka.

Na osnovu svojstava da je lako topljiv, mekan, kovan, veće gustine i legiranja sa pojedinim metalima, olovo je našlo primenu u mnogim industrijskim granama. To je prvenstveno industrija akumulatora (tvrde legure sa Sb), kablova, vojna, a zatim kao ekran od radioaktivnog zračenja i dr. Cink zahvaljujući antikorozionim svojstvima najviše se koristi u metalnom vidu (pocinkovani limovi, cevi).

Ležišta olova i cinka Pb-Zn u osnovi se koncentrišu u

postmagmatskim tipovima ležišta, a to su skarnovska i svi tipovi hidrotermalnih. U egzogenim uslovima obrazuju se ležišta u kori raspadanja, odnosno putem preobražaja primarnih sulfidnih ležišta. I najzad, ređe, mogu se formirati metamorfogena ležišta. Prvorazredni ekonomski tipovi obrazovani su u okviru hidrotermalnih ležišta.

Ležišta i pojave u Srbiji Rudnik i Stari Trg (Trepča), Veliki

Majdan, Crveni Breg, Babe na Kosmaju, Rudnik, Kotlenik, Kiževak, Sastavci, Belo Brdo, Jelakce, Žuta Prla, Koporić, Crnac, Ajvalija, Kižnica, Badovac, Novo Brdo, Dražnja, Lece (sa Au), Blagodat, Karamanica i dr.