Дефицит природной листовой слюды привел к промышленному синтезу ее в отдельных странах, в том числе в России.

Мусковит KAL₂(OH,F)₂[ALSi₃O₁₀]

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

П
егматитовые месторождения (формация мусковитоносных гранитных пегматитов) – единственный промышленный источник листового мусковита. Промышленные месторождения известны в районах развития докембрийских метаморфических толщ, располагаются вне гранитоидных интрузий. Это наиболее глубинные месторождения (образуются на глубине 6 – 8 км в условиях амфиболитовой фации метаморфизма). Гранитные пегматиты по составу плагиоклазовые и плагиоклаз-микроклиновые, обычно зональные. Пегматитовые тела образуют пегматитовые поля, которые объединяются в провинции, протяженность может достигать первых сотен километров при ширине 10 – 20 км. Морфология пегматитовых тел разнообразна: жилы, линзы, штоки, неправильные ветвящиеся тела согласные и секущие (рис. 8.). Размеры жил достигают сотен метров в длину при мощности от метров до первых десятков метров.

Рис. 8. Схема геологического строения пегматитовой жилы месторождения Луговка (по А. Г. Бушуеву и О. В. Казадаевой):

1 — пегматит мелкозернистый гранитовидный; 2 — пегматит крупнозернистый; 3 — блоковый плагиоклаз; 4 — пегматит графической структуры; 5 — блоковый микроклин; 6 — кварцевое ядро; 7 — известково-силикатные кристаллические породы (скарноиды); 8 — биотитовые гнейсы; 9 — контакты пегматитового тела; 10 — границы минеральных зон.

Мусковит может быть равномерно рассеян в пегматитах, а может концентрироваться в отдельных зонах. Состав пегматитов относительно прост: преобладают плагиоклазы, кварц, микроклин, мусковит, биотит. В некоторых районах наряду с мусковитом встречаются редкометальные минералы, в таком случае качество мусковита обычно ухудшается. Мусковитоносность и качество слюды в значительной степени зависит от состава вмещающих пород: наиболее благоприятными являются высокоглиноземистые метаморфические породы (дистеновые, дистен-гранатовые кристаллические сланцы и гнейсы).

Пегматитовые месторождения часто являются комплексными, попутно добываются керамическое сырье (полевой шпат), графический пегматит и кварц (месторождения Мамско-Чуйской и Карело-Кольской провинции в России, Бихар в Индии, где извлекается небольшое количество урана, Бразилии, Зимбабве и других стран). Мусковит-редкометальные месторождения являются объектом комплексной отработки, но качество и запасы мусковита в них низкое.

Флогопит KMg₃(OH,F)₂[AlSi₃O₁₀]

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

Карбонатитовые месторождения –основной источник флогопита: месторождения характеризуются большими запасами, высокими содержаниями, но качество слюд более низкое по сравнению со скарновыми месторождениями.

---

Карбонатитоносные щелочно-ультраосновные комплексы приурочены к положительным структурным элементам платформ. Их положение контролируется глубинными разломами и узлами их пересечений. Возраст их – от протерозойского до кайнозойского. Внутреннее строение карбонатитоносных комплексов характеризуется отчетливой концентрической зональностью. Карбонатиты слагают штокообразные тела, дайки, сложные метасоматические тела, размещение которых также подчиняется общим концентрическим или радиальным структурным планам.

Флогопит возникает при воздействии щелочных растворов на магнезиальные породы, которое может происходить на разных стадиях формирования щелочно-ультраосновных комплексов, в связи с этим выделяется ряд генераций флогопита (рис. 9.).

1. Флогопит-нефелин-пироксеновые породы. Флогопитоносные тела мелкие, но с очень высоким содержанием флогопита и крупными кристаллами.

2. Флогопит-пироксеновые породы. Рудные тела представлены крупными жилами и гнездами с магнетитом, апатитом, перовскитом.

3. Флогопит-диопсид-мелилитовые породы. Крупнейшие тела с большими запасами и высокими содержаниями флогопита, но при низком его качестве.

4. Форстерит-диопсид-флогопитовые породы с магнетитом и апатитом.

5. Пироксен-гранатовые жильные тела с флогопитом.

Р ис. 9. Геологическая схема Ковдорского массива (по В.И. Терновому, Б.В. Афанасьеву, Б.И. Сулимову и др.):

1 – кальцитовые кар-бонатиты; 2 – апатитовые и апатит-магнетитовые руды; 3 – форстерит-магнетитовые руды; 4 – апатит-фор-стеритовые руды; 5 – фло-гопитовые метасоматиты;

6 – флогопит-диопсид-фор-стеритовые породы;

7 – ийолиты, мельтейгиты;

8 – турьяиты, мелилититы; 9 – якупирангиты, пиро-ксениты; 10 – оливиниты; 11 – гнейсы и гнейсо-граниты; 12 –ореол фенитизации.

Наиболее важные по масштабам и качеству сырья скопления флогопита возникают до начала собственно карбонатитовых стадий процесса, после формирования щелочных пород, за счет метасоматического замещения флогопитом гигантозернистых разностей гипербазитов. Размещение флогопитоносных тел определяется двумя факторами: структурным (зоны повышенной проницаемости) и литологическим (сочетание магнезиальных и алюмосиликатных пород). Так, основное рудное тело приурочено к зоне трещиноватости на контакте гипербазитов и щелочных пород (рис. 10.). Выход забойного сырца 400-500 кг/м³, иногда 1000 кг/м³, а промышленного сырца 25-30 % по отношению к забойному сырцу.

Карбонатитовые месторождения являются комплексными: они характеризуются сочетанием металлических компонентов (Fe, Ti, Nb, Zr, TR) и неметаллических (флогопит, апатит, вермикулит, флюорит, карбонатные породы), но эти компоненты формируются на разных стадиях процесса. Однако чем больше стадий и чем они разнообразнее, тем хуже качество флогопита, так как сказывается влияние наложенных факторов.

---

В России изучено два района флогопитоносных карбонатитов: на севере Сибирской платформы (Гулинское месторождение, Одихинча и др.) и Карело-Кольский (Ковдор и др.). На Ковдорском месторождении помимо флогопита добывают вермикулит, магнетит, апатит и бадделеит.

В
ермикулит образуется в результате гипергенной гидратации флогопита и биотита при формировании коры выветривания.

Рис. 10. Геологический разрез через Главную флогопитовую залежь Ковдорского месторождения (по Б.В. Афанасьеву и Б.И. Сулимову):

1 — четвертичные отложения; 2 — кора выветривания слюдоносных пород (а — вермикулитовая, б — гидрофлогопитовая зоны); 3 — дайки полевошпатовых ийолитов; 4 – оливиновые породы с флогопитом, гигантозернистые; 5 — флогопит-оливиновые породы, гигантозернистые; 6 — флогопит -диопсидовые породы, гигантозернистые с оливином; 7 — флогопит-диопсид-оливиновые породы мелко-и среднезернистые; 8 — флогопит-диопсид-оливиновые породы крупнозернистые; 9 — флогопитизированные и диопсидизированные оливиниты; 10 — мелилитовые породы; 11— гранатовые скарны.

М е т а м о р ф о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я

Метаморфогенные месторождения флогопита в скарнах и скарноподобных породах известны только в докембрийских образованиях. Месторождения приурочены к метаморфическим магнезиальным породам (диопсидовые кристаллические сланцы, кальцифиры, мраморизованные доломиты и др.), переслаивающимся с гнейсами и прорванными гранитоидными интрузиями. Породы метаморфизованы в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Флогопитоносные тела образуются позднее, в условиях регрессивной амфиболитовой фации метаморфизма. Протяженность залежей десятки – первые сотни метров, мощность метры – десятки метров (месторождения Алданской – Куранах и др. и Памирской слюдоносных провинций). Подобные месторождения отличаются от карбонатитовых значительно меньшими запасами и сравнительно низкими содержаниями, но отчасти это компенсируется более высоким качеством флогопита.

Источниками мелкочешуйчатой слюды служат месторождения всех перечисленных типов, где она добывается попутно. Кроме того, мелкочешуйчатые слюды, широко распространенные как породообразующие минералы, могут быть получены и из других источников, в частности из слюдистых сланцев (месторождение Сирус Пайн, США).

Вермикулит образует пластовые, линзовидные, гнездо- и штокообразные залежи. Они залегают в коре выветривания массивов ультраосновных (пироксенитов) и ультраосновных-щелочных пород и развиваются за счет промышленной флогопитовой минерализации (месторождение Ковдор в России, Либби в США, в ЮАР и др.).

АСБЕСТ

Общие сведения

Термин «асбест» объединяет различные по составу и свойствам минералы, обладающие способностью разделяться на тонкие волокна, которые отличаются высокой прочностью, эластичностью и прядильными свойствами, термостойкостью, кислото- и щелочностойкостью. Наиболее широко распространенный в природе и наиболее важный в промышленном отношении хризотил-асбест является моноклинной волокнистой разновидностью серпентина. В природе хризотил-асбест встречается в агрегатах трех типов: поперечно и косоволокнистых, продольноволокнистых и спутанно-волокнистых. Наиболее распространены волокна длиной 2 – 5 мм, более крупные 20 – 30 мм встречаются редко и исключительно редко волокна имеют размеры более 100 мм.

---

Свойства и области применения

Важным свойством хризотил-асбеста, определяющим его промышленную ценность, является высокая механическая прочность, низкая электропроводность, высокая термостойкость, хорошие сорбционные свойства. Помимо этих свойств промышленная ценность хризотил-асбеста определяется длиной волокна. Основное количество асбеста (около 60 %) идет на производство всевозможных асбоцементных изделий (трубы, кровельная плитка, шифер) как заполнитель при производстве асфальта и бетона. Хризотил, не содержащий железо, является электроизолятором и используется в промышленности. Лучшие сорта применяются в текстильной промышленности. Наиболее качественное волокно идет на изготовление фильтров. Низкосортный коротковолокнистый асбест используется в черной металлургии как связующий материал при производстве окатышей.

Обзор ресурсов

Более 70 % асбестового волокна получают в России и Канаде, на территории которых находятся главнейшие месторождения. Максимальное производство асбеста в мире пришлось на 1977 год (почти 5,5 млн.т. волокна), в том числе в СССР более 2,5 млн.т. и в Канаде – свыше 1,5 млн.т. С начала 80 – х гг. минувшего столетия вследствие экологических причин производство асбеста стало падать (в 1998 году оно составило всего 2 млн.т.). Ведущими продуцентами асбеста являются Россия, Канада, КНР, Бразилия, Зимбабве, Казахстан, ЮАР. Запасы асбеста около 80 млн.т., доля хризотил-асбеста превышает 95 %.

Промышленные типы месторождений

Гидротермально-метаморфические месторождения хризотил-асбеста пространственно связаны с серпентинитами и метаморфизованными магнезиальными карбонатными породами. Наиболее крупные промышленные образования принадлежат к типу апоультрамафитовому, в составе которого по строению жил и их взаимному расположению выделяются три подтипа: баженовский, лабинский и карачаевский.

Р ис. 11. Схематическая геологическая карта (а) и поперечный разрез (б) одного из участков Баженовского месторождения хризотил-асбеста. По В. Ф. Дыбкову и М. М. Трапезниковой:

1 — габбро; 2 — серпентиниты; 3 — перидотиты; 4 — перидотиты с отороченными жилами хризотил-асбеста; 5 — перидотиты и серпентиниты с асбестоносностью типа крупной сетки; 6 — серпентиниты с асбестоносностью типа мелкой сетки и «мелкопрожила»; 7 — серпентиниты с просечками асбеста; 8 — оталькованные серпентиниты.

Асбестоносные залежи месторождений баженовского подтипа представляют собой крупные (до 600 м) крутопадающие тела, вытянутые на значительные (до 4500 м) расстояния; они характеризуются концентрически-зональным строением, обусловленным различными типами асбестоносных просечек, мелких прожилков, простых и сложных отороченных жил (рис. 12.).

Р ис. 12. Типы жилкования хризотил-асбеста (текстуры): а – простая отороченная жила, в центре жилы видна просечка; б – сложная отороченная жила; в – руда типа мелкой сетки; г – руда мелкопрожильная. 1 – гарцбургит, 2 – серпентинит, 3 – жилки хризотил-асбеста.

---

Простые отороченные жилы сложены чистым поперечно волокнистым асбестом. По обеим сторонам жил располагаются полосы (оторочки) массивного серпентинита, затем полосы серпентинизированного ультрамафита и, наконец, они сменяются слабо серпентинизированным перидотитом или дунитом. Простые жилы содержат асбестовое волокно наибольшей длины (до 60 мм). Сложные отороченные жилы представлены сериями параллельных жилок асбеста, разделенных промежутками массивного серпентинита. Длина волокна здесь меньше, но общее содержание асбеста достигает 10 %. Зоны развития жил так называемой «крупной сетки» состоят из серии коротких, беспорядочно ориентированных жилок асбеста, в междужильных блоках сохранились небольшие участки гипербазитов. Далее к периферии залежей наблюдается «мелкая сетка» в нацело серпентинизированных участках основной породы. Среди серпентинитов кроме этого встречается асбестоносность типа «мелкопрожил», промышленного значения она не имеет.

Степень асбестоносности гипербазитов зависит от их петрографических особенностей, а также характера дорудной серпентинизации. Установлено, что максимально асбестоносны гарцбургиты, тогда как аподунитовые серпентиниты, как правило, не несут промышленного оруденения.

Образование хризотил-асбеста в серпентинизированных массивах ультрамафитов связано с гидротермальными растворами, природа которых является дискуссионной. По мнению одних исследователей, процессы серпентинизации и асбестообразования обусловлены воздействием гидротермальных растворов собственно ультраосновной магмы, т.е. автометаморфическими. Другие полагают, что серпентинизация и сопровождающая ее хризотил-асбестовая минерализация являются продуктами более молодых гидротерм, источником которых являются гранитоидные интрузии, наложившиеся на уже частично серпентинизированные тела ультрамафитов.

К рассматриваемому подтипу относятся все крупные месторождения Урала (Баженовское, Киембаевское), известны в Казахстане (Джетыгаринское), многие месторождения Сибири (Молодежное, Саянское и др.), а также месторождения Канады (Джеффри, Клинтон-Крик и др.), Зимбабве (Шабани) и других стран.

Рудные тела лабинского подтипа представлены простыми или сложными жилами поперечно волокнистого асбеста, прослеживающимися на десятки и сотни метров по простиранию, мощностью от нескольких сантиметров до 3 – 4 метров. Волокно относится к высококачественным разностям, однако ввиду малой мощности на их долю приходится лишь около 1 % мировых запасов и 2 % мирового производства. Примером является Лабинское месторождение на Северном Кавказе.

Особенностью месторождений карачаевского подтипа является продольно волокнистое жилкование по плоскостям трещин скольжения в серпентинитах. Качество асбеста непостоянное, при этом преобладают низкие содержания. Представителем этого подтипа является Карачаевское месторождение (Северный Кавказ).

---

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