Скопления пьезооптических минералов приурочены к полостям. Полости содержат хорошо ограненные кристаллы кварца, флюорита, топаза и заполнены слюдисто-глинистыми образованиями (рис. 5.). Размеры полостей варьируют от мелких занорышей объемом в десятые и сотые доли кубического метра до крупных погребов или камер длиной 10 – 20 метров.

Главными минералами хрусталеносных пегматитов являются микроклин и кварц, в меньшей степени распространены альбит, олигоклаз и биотит. Из других минералов встречаются топаз, берилл, ортит, литиевые слюды и флюорит. Хрусталеносные пегматиты могут служить источником получения драгоценных камней.

Пьезокварц в пегматитах обычно представлен морионом. Масса отдельных кристаллов иногда достигает нескольких десятков тонн, а масса кондиционных кристаллов может быть до 1000 кг.

Месторождения хрусталеносных пегматитов известны в России (Карелия, Кольский полуостров, Урал, Мамско-Чуйский район в Сибири), на Украине, в Казахстане, а также в Бразилии, Индии, США и других странах.

Гидротермально-метаморфические. Этот тип является основным источником получения пьезокварца. Месторождения во многом отличаются от рудных месторождений. Особенностью их образования является взаимодействие гидротермальных растворов с боковыми породами, что объясняет их приуроченность к горным породам, богатым кремнеземом – кварцитам, кварцево – слюдистым сланцам, гранитоидам и др.

Месторождения представлены двумя морфогенетическими типами рудных тел: хрусталеносные кварцевые жилы и минерализованные трещи-

ны.

Хрусталеносные кварцевые жилы обычно пространственно связаны с массивами гранитоидов и располагаются в зоне их эндо- и экзоконтакта. Как правило, они группируются в жильные поля и жильные зоны, положение которых контролируется разрывными тектоническими нарушениями. Форма жил разнообразна. Наряду с простыми жилами нередко встречаются сложные ветвящиеся и пересекающиеся кварцевые жилы и прожилки (рис. 6.). Первоначальная форма значительно осложнена в результате перекристаллизации как кварцевого тела, так и вмещающих пород. Размеры могут быть значительными: длина по простиранию до 500 м при мощности от 15 до 30 м, но большинство кварцевых жил имеет небольшие размеры. Характерная особенность кварцевых жил – наличие в них значительного числа полостей, содержащих кристаллы кварца иногда очень больших размеров. Крупные полости объемом более 1м³ принято называть хрустальными погребами. Полости чаще всего расположены в зальбандах и на выклинивании кварцевых жил, а также в местах пересечения трещин и ответвления апофиз.

Р ис. 6. Схематические разрезы хрусталеносных кварцевых жил (а—в) и минерализованной трещины (г). По Г. П. Петрунину: 1 – кварц- хлоритовые сланцы; 2 – рассланцованные диабазы; 3 – гидротермально измененные породы; 4 – крупнозернистый кварц; 5 –

---

кристаллы кварца; 6 –

хлоритовый «песок»; 7 – тектонические трещины.

Кварцевые жилы имеют очень простой минеральный состав. В основном они бывают почти мономинеральными кварцевыми, иногда помимо кристаллов кварца в жилах встречаются альбит, карбонаты, рутил, брукит, анатаз, турмалин и другие минералы. Жильные кварц имеет средне- и крупнозернистую, шестоватую, иногда друзовую структуру.

Гидротермальные изменения боковых пород заключаются в их серицитизации и хлоритизации, реже в эпидотизации, альбитизации и карбонатизации.

Пьезокварц на месторождениях данного типа представлен горным хрусталем и дымчатым кварцем. Размеры кристаллов самые различные; масса наиболее крупных достигает десятков и даже сотен килограммов.

Хрусталеносные минерализованные трещины представляют собой разновидность хрустальных гнезд, залегающих обособленно от кварцевых жил, непосредственно во вмещающих породах. Они часто приурочены к зальбандам даек кварцевых порфиров, гранит-порфиров, диабазов.

Минерализованные трещины содержат хорошо сформированные кристаллы и друзы горного хрусталя, дымчатого кварца, мориона, цитрина и аметиста. Кристаллы кварца являются главными, они сопровождаются турмалином, рутилом, кальцитом, флюоритом, альбитом, адуляром, цеолитами и др. Характерная особенность минерализованных трещин – формирование как отдельных кристаллов, так и друз горного хрусталя на стенках открытой полости (рис. 6.).

Месторождения горного хрусталя известны в России (Полярный и Южный Урал, Алдан), в Таджикистане, Казахстане, а также в Монголии, Китае и других странах. Классическими и крупнейшими являются месторождения Бразилии. Генезис этих месторождений связывают с тектонометаморфической активизацией.

Метаморфизованные месторождения образуются при метаморфизме первичных кварцевых жил. Наиболее высокие концентрации жил гранулированного кварца связаны с глубоко метаморфизованными комплексами пород в протерозойских складчатых областях – с так называемым гнейсо-мигматитовым комплексом. Большинство месторождений гранулированного кварца расположено в довольно узкой приконтактовой зоне гнейсового ядра и сланцевого обрамления. Под влиянием регионального метаморфизма происходила грануляция жильного кварца и очищение его от примесей. Тела гранулированного кварца формируют крупные жильные поля или линейные зоны, согласные с общим простиранием вмещающих горных пород, но нередко секущих их по падению. Размеры рудных тел изменяются в широких пределах: по простиранию от 5 до 20 метров, а мощностью от нескольких сантиметров до 3 метров. Форма тел обычно простая: линзы и плитообразные жилы.

Гранулированный кварц отличается повышенной химической чистотой и максимальным светопропусканием. В настоящее время – это основной источник получения плавленого кварцевого стекла. Примером являются месторождения Урала (Кыштымское, Маукское, Ларинское, Кузнечихинское и др.).

---

Э к з о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я

Россыпные месторождения кристаллов кварца и их обломков распространены довольно широко. Они расположены вблизи от коренного источника и представлены элювиальными и делювиальными типами, в большинстве случаев связанными постепенными переходами. При формировании россыпей происходит их естественное обогащение высококачественными кристаллами, так как они меньше поддаются разрушению.

Промышленные хрусталеносные россыпи широко развиты на восточном склоне Южного Урала, на Украине. Примером зарубежных месторождений являются россыпи Бразилии.

ИСЛАНДСКИЙ ШПАТ Ca[CO₃ ]

Свойства и области применения

Исландский шпат – прозрачная разновидность кальцита тригональной сингонии, встречается в виде кристаллов или сростков кристаллов, которые в зависимости от примесей окрашены в желтый, розовый, бурый и другие цвета. Исландский шпат, кристаллы которого лишены трещин, включений и являются оптически однородными, относится к оптическому. Использование его в оптической промышленности основано на оптической однородности, очень высоком двупреломлении, прозрачности и проницаемости для ультрафиолетовых и видимых лучей света. Исландский шпат применяется в оптической физике, геологии, химии, биологии, медицине, электронно-вычислительной технике, космонавтике, технике связи. Сотни оптических приборов нуждаются в кристаллах оптического исландского шпата - поляризационные микроскопы, полярометры, спектрофотометры, сахариметры и др.

Требования к качеству сырья

На качество кристаллов исландского шпата влияют различные дефекты, возникающие как в процессе роста кристаллов, так и после его завершения. Серьезным дефектом являются свили в кристаллах – это неоднородности, обусловленные различием показателей преломления смежных зон или пирамид роста граней, ребер и вершин. Влияют на выход оптического сырья включения, чаще других отмечаются цеолиты, халцедон, хлориты, сульфиды, включения минералообразующих растворов, наличие двойников. К вторичным включениям относятся часто наблюдаемые залеченные трещины. На сортность кристаллов существенное влияние оказывают их размеры.

Стандартным сырьем исландского шпата являются пластины, блоки и спайные ромбоэдры. Минимальная доля бездефектного оптически пригодного материала в пластинах и блоках должна превышать 20 %, а в ромбоэдрах – 50 %. Размер бездефектной области должен быть 10х10х10 мм, минимальные размеры ромбоэдров 29х29х9 и 18х18х14 мм.

Промышленные типы месторождений

Э н д о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я

Гидротермальные (вулканогенные) низкотемпературные месторождения. Месторождения находятся на древних платформах и связаны с породами трапповых формаций. Они могут быть приурочены к базальтовым покровам, к пластам и линзам туфогенных пород, к рвущим телам долеритов. Исландский шпат ассоциирует с цеолитами, анальцимом, халцедоном и монтмориллонитом.

---

Р ис. 7. Скопления исландского шпата в клиновидных трещинах миндалекаменных базальтов и в перекрывающих их шаровых лавах. По М. С. Ва­сильевой:

1—2 — базальт: 1 — плотный, 2 — миндалекаменный; 3 — мандельштейн; 4 — дресва шаровых лав с морденитом, халцедоном, кальцитом; 5 — выделения халцедона; 6— блоковый кальцит и кристаллы исландского шпата.

Выделяют три главных геолого-промышленных типа месторождений. Главный тип представлен шпатоносными телами в базальтовых покровах. Они локализуются в структурах коробления миндалекаменных базальтов (трещинный тип) или в горизонтах и линзах шаровых лав. Исландский шпат образует гнезда в межшаровых пустотах, а также выполняет клиновидные и неправильные трещины в мандельштейнах и миндалекаменных базальтах (рис. 7.). Залежи имеют протяженность до 1км при мощности в первые метры. Исландский шпат – высокого и среднего качества. Масса уникальных кристаллов достигает 300 кг.

Второй геолого-промышленный тип - шпатоносные тела в туфогенных породах, они связаны с зонами дробления, достигают протяженности 400 – 500 м при мощности 2 – 10 м. Качество кристаллов невысокое обычно из-за присутствия в них включений.

Третий геолого-промышленный тип представлен шпатоносными телами, связанными с рвущими интрузиями долеритов, они контролируются зонами разломов. Тела имеют протяженность до 300 м при мощности до 10 м. Качество кристаллов низкое. Иногда в трещиноватых и брекчированных апикальных частях долеритовых тел могут появляться богатые шпатоносные тела с высококачественными кристаллами.

Классическим примером вулканогенно-гидротермальных месторождений исландского шпата являются многочисленные месторождения Сибирской платформы, известны на Тимане, за рубежом в ЮАР, (среди траппов Карру) в Индии.

Гидротермальные (телетермальные) месторождения имеют резко подчиненное значение, они представлены сериями мелких кальцитовых жил в разломах и карстовых полостях среди карбонатных пород. Кристаллы часто замутненные и белые, размеры могут достигать десятков сантиметров.

СЛЮДЫ

Общие сведения

Слюды представлены многочисленными минералами группы алюмосиликатов, из которых практическое значение имеют мусковит и флогопит, редко в небольших количествах биотит. В промышленности используются листовая слюда (наиболее ценная) и мелкочешуйчатая слюда (ее получают как отходы при переработке листовой слюды или редко при разработке некоторых месторождений).

Свойства и области применения

Слюды характеризуются высоким удельным сопротивлением, способностью расщепляться на тончайшие листки, механической прочностью, химической стойкостью и способностью сохранять эти свойства при высоких температурах (до 800⁰ C). Качество слюды помимо этого определяется также размерами кристаллов, отсутствием в них дефектов. Свойства слюды снижаются при наличии природных дефектов ее кристаллов: волнистости и морщинистости, зажимистости, трещиноватости, пятнистости, присутствия газово-жидких включений.

---

Помимо собственно слюд большое промышленное значение имеет гидрослюда – вермикулит. Главным промышленным свойством вермикулита является его способность интенсивно вспучиваться при нагревании свыше 200⁰ С с увеличением объема в 8 – 12 раз (предельно в 30 раз). Этот процесс заканчивается при температуре 800-1000⁰ С.

Кристаллы слюды, отделенные от горной массы, с размерами пластин не менее 4 см² называются забойным сырцом. После очистки забойного сырца от поверхностных загрязнений получают промышленный сырец – кристаллы любой толщины, имеющие полезную площадь не менее 3 см². Выход промышленного сырца от забойного обычно составляет 30 –50 %. Слюда, которую перед употреблением раскалывают на пластины или подвергают щипке, принято называть листовой. Мелкая слюда как отходы производства листовой слюды называется скрапом.

Главные области применения слюд – электротехника, радиотехника, электроника, телетехника (85 – 90 %). В меньшем количестве (около 10 %) слюда используется в качестве вставок в окна плавильных печей, бытовых приборов, в очках. Отходы производства – слюдяной скрап и мелкочешуйчатая слюда используются при изготовлении кровельных материалов, обоев, особых сортов бумаги.

Вспученный вермикулит является прекрасным тепло- и звукоизолятором, неплохим огнеупором, химически стоек и обладает малой плотностью. Он широко используется в строительстве как наполнитель звуко- и теплоизоляционных штукатурок и легких бетонов, очистки промышленных вод и улавливания газов, наполнителя картона и бумаги, пластмасс, резины, красок и лаков, удобрений и ядохимикатов. Он добавляется в почву для улучшения ее структуры и аэрационных свойств.

Требования к качеству руд

Кондиции по содержанию отличаются для разных типов месторождений, но в среднем для мусковита составляют первые десятки, а для флогопита – десятки и сотни кг/м³.

Обзор ресурсов

Максимум мирового производства слюдяной продукции (363 тыс.т.) пришелся на 1990 год. Основная причина спада производства – развал СССР, являвшегося мировым лидером по производству слюды. Около 90 % мирового производства слюды приходится на мусковит и около 10 % на флогопит. Высококачественная слюда производится главным образом в Индии, а также в Бразилии, Аргентине, Малагасийской республике (мусковит), листовой флогопит в Канаде и Малагасийской республике. Крупнейшим производителем скрапа является США (125 тыс. т/год). В России добыча листовой слюды и скрапа производится в Мамско-Чуйском, Гута-Бирюсинском и Карело-Кольском районах (мусковит), Ковдорском и Алданском месторождениях (флогопит).

Мировая добыча вермикулита находится на уровне 500 тыс.т. Основные производители – США и ЮАР, на которые приходится более 80 % мировой добычи. Остальная часть приходится на долю Бразилии, Аргентины, Индии, Кении, Египта и других стран.

---

Смотрите также файлы

• m-socio.doc

• уголовный процесс часть 2.doc

• Б2.В.ДВ.1.1 Астрофизика-бак_РФ_Леонова.doc

• Физиология.doc

• istoria_otvety.doc