Научная конференция ломоносовские чтения



жүктеу 3.58 Mb.
бет8/19
Дата26.08.2018
өлшемі3.58 Mb.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   19

Фосфаты Fe, Al, Ca, Bi

Фосфаты Fe и Al более характерны для осадочных железорудных месторождений, для их окисленной зоны и в меньшей мере - для зоны гипергенеза гидротермального оруденения. Такие фосфаты (табл. 20), как вивианит, метавивианит и боржицкит, распространены в железных шляпах железорудных месторождений. Для них типичны бурые и темно- бурые желваки, конкреции, гроздевидные и стекловатые агрегаты с переменными физическими свойствами, нередко с механической примесью других минералов, особенно гидроксидов Fe. Чаще всречаются окисленные формы вивианита, которые принято называть керченитами. С развитием процессов выветривания происходит вынос фосфора из фосфатов, и они переходят в лимонит. Диагностика минералов группы железистых фосфатов требует комплексного использования различных методов. Известно, что процесс окисления Fe2+ в вивианите интенсивнее захватывает спаренные, а не изолированные октаэдры F'е2+ в структуре фосфата, в которых осуществляется перенос заряда по типу Fe2+ Fe3++, с чем связана синяя окраска минерала.

Новый минерал - заирит - в этой группе в виде буро-зеленоватых агрегатов найден как продукт окисления висмутин-вольфрамитовых жил в Заире.

В Германии (земля Гессен) обнаружен новый фосфат Bi, правда с Cu, мразекит, который в виде голубых табличек образуется при окислении сульфидно-баритовой жилы. Другой Bi-вый фосфат паулькеллерит обнаружен в Шнееберге в ассоциации с эритрином и самородным Bi.

Особый интерес вызывают фосфаты Fe2+ и Fe3+ лаубманнит и дюфренит, также встречающиеся в железных шляпах. Они характеризуются оливково-зелеными окрасками, переходящими, как обычно, в бурые. Почковидные агрегаты этих фосфатов имеют радиально-лучистое строение и высокую твердость (4,5). Их находки свидетельствуют об определенном окислительном режиме среды минералообразования.

Натродюфренит, близкий по химизму к дюфрениту, известен давно, но исследован в последнее время. Содержит до 2,5% Na2O ("канальный" катион в структуре). Обнаружен в массе лимонита в виде бурых радиально-волокнистых агрегатов (Рошфор-эн-Терр, Франция).

 

Таблица 20



Фосфаты Fe, Bi, Al, Ca

Вивианит (мон.)

Fe32+[PO4]2.8H2O

Метавивианит (трикл.)

Fe32+[PO4]2.8H2O

Лаубманнит

Fe32+Fe63+[PO4]4(OH)12

Дюфренит

Fe2+Fe43+[PO4]3(OH)5.2H2O

Натродюфренит

(Na, Fe2+Fe3+Al)6[PO4]4(OH)6.2H2O

Дельвоксит

Fe23+[PO4](OH)3.3.5H2O

Заирит

Fe33+Bi[PO4]2(OH)6

Мразекит

Bi2Cu3[PO4]2O2(OH)2.2H2O

Паулькеллерит

Bi2Fe3+[PO4]O2(OH)2

Боржицкит

Fe53+Ca[PO4](OH)11.3H2O

Фосфофибрит

Fe153+CuK[PO4]12(OH)12.12H2O

Воксит

Fe2+Al2[PO4]2(OH)2.7H2O

Паравоксит (трикл.)

Fe2+Al2[PO4]2(OH)2.8H2O

Метавоксит (мон.)

Fe2+Al2[PO4]2(OH)2.8H2O

Сиглоит

(Fe3+,Fe2+)Al2[PO4]2(OH,O).8H2O

Хагендорфит

(Na,Ca)2(Fe,Mn)3[PO4]3

Файрфилдит

Ca2(Mn,Fe)[PO4]2.2H2O

Коллинсит

Ca2(Mg,Zn)[PO4]2.2H2O

Изоклазит

Ca2[PO4]OH.2H2O

Сенегалит

Al2[PO4](OH)3.H2O

Крибергит

Al16[PO4]8(SO4)3(OH)18.10H2O

Мендоцавелит

NaCa2[Fe63+(PO4)2(PMo11O39)(OH,Cl)10].33H2O

Парамендоцавелит

NaAl4[Fe7(PO4)5(PMo12O40)(OH)16].56H2O

 

Фосфофибрит найден в Шварцвальде (рудник Клара) в ассоциации с фармакосидеритом. Образуется в виде лучистых желто-зеленых агрегатов с твердостью около 3. Полупрозрачен, со спайностью.

Отдельно следует остановиться на фосфатах Fe2+ и Al, принадлежащих к группе воксита, - это воксит, паравоксит, метавоксит и сиглоит. Минералы очень редкие, известные из зоны выветривания сульфидно-оловянных рудников Боливии (Жажагуа, Сигло). Для них характерны корки из удлиненных, очень хрупких кристаллов белой или желтоватой окраски, а также взаимные псевдоморфозы замещений (например, сиглоит по паравокситу).

Последние шесть фосфатов в табл. 20 являются соединениями преимущественно Ca и Al (с Fe и Мn). В большей мере они характерны для кор выветривания вмещающих пород и отвалов. Хагендорфит найден в отвале железного рудника в Баварии. По физическим свойствам он напоминает роговую обманку. Файрфилдит - продукт окисления родохрозита, похож на гипс, но тверже (3,5). Изоклазит гипсоподобен даже по твердости, отмечается в Яхимове. Крибергит - мелоподобный сульфофосфат Al - обнаружен в одном из рудников Швеции, где связан с зоной окисления пиритовых руд.

Наконец, следует отметить коллинсит, описанный из зоны окисления цинковых месторождений района Рифук-Хилл в Южной Австралии, и сенегалит, обнаруженный в железорудном месторождении Курудиако (Сенегал). Коллинсит представлен серо-голубыми радиально-лучистыми агрегатами, содержащими от 9 до 14% ZnO. Отношение Zn:Mg в нем колеблется от 0,6 до 1,4. Если учесть возможность присутствия до 8,5% Fe (образцы из Британской Колумбии), то можно полагать о существовании в коллинсите широкого изоморфизма между Mg, Fe и Zn с образованием микрозональных кристаллов. Сенегалит представлен бесцветными удлиненными кристаллами, собранными в пучки и лучистые сростки с твердостью около 4. Характерна ассоциация минерала с бирюзой. Два новых фосфата очень сложного состава мендоцавелит и парамендоцавелит найдены в Мексике (Кумобаби, Сонора). Это молибдо-фосфаты молибденитсодержащих пегматитов. Оба призматические желто-оранжевые



1.5. КАРБОНАТЫ

Список карбонатов, распространенных в зоне гипергенеза рудных месторождений, содержит около 45 минеральных видов (табл. 21), т. е. достаточно велик, но наиболее обычными являются не более десяти минералов (кальцит, арагонит, малахит, азурит, смитсонит, церуссит, бисмутит, сферокобальтит) - по 1-2 минералам на отдельный тип оруденения. Редкие карбонаты изучены недостаточно. Особый интерес вызывают обнаруженные в окисленных рудах карбонаты, концентрирующие в своем составе редкие земли (La, Ce, Nd), например лантанит. Образование карбонатов в составе окисленных руд связано преимущественно с промежуточной и конечной стадиями их формирования. При этом широко распространенные кальцит и малахит маркируют щелочные условия минералообразования (рН>8). Впервые обнаружен карбонат Hg - шаманскиит.

Как и в других случаях, описанные минералы разделены на группы по ведущему в их составе катиону, определяющему формационный тип месторождения. Внутри групп в первую очередь рассмотрены наиболее простые по химическому составу безводные минералы, затем содержащие добавочные анионы (ОН, О, Cl, SO4) и далее - содержащие молекулярную воду.

Таблица 21



Карбонаты

Cu

Хальконатронит

Na2Cu[CO3]2.3H2O

Малахит

Cu2[CO3](OH)2

Розазит

(Cu,Zn)2[CO3](OH)2

Макгюйннессит

(Cu,Mg)2[CO3](OH)2

Азурит

Cu3[CO3]2(OH)2

Джорджеит

Cu5[CO3]3(OH)4.6H2O

Водный карбонат Cu и Mg I

(Cu0,15Mg1,85)2[CO3](OH)2.1,6H2O

Водный карбонат Cu и Mg II

(Cu1,4Mg5,6)7[CO3]1,05(OH)1,9.1,5H2O

Клараит

(Cu,Zn)3[CO3](OH)4.4H2O

Каллагханит

Cu2Mg2[CO3](OH)6.2H2O

Zn,Cd

Смитсонит

Zn[CO3]

Монгеймит

(Zn,Fe)[CO3]

Минрекордит

ZnCa[CO3]

Брайнангит

Zn3[CO3,SO4](OH)4

Гидроцинкит

Zn5[CO3]2(OH)6

Аурихальцит

(Zn,Cu)5[CO3]2(OH)6

Цинкрозазит

(Zn,Cu)2[CO3](OH)2

Отавит

Cd[CO3]

Pb

Церуссит

Pb[CO3]

Гидроцеруссит

Pb3[CO3]2(OH)2

Шуилингит

PbCuTR[CO3]3OH.1.5H2O

Фосгенит

Pb2[CO3]Cl2

Шаннонит

Pb2[CO3]O

Сюзаннит (триг.)

Pb4[CO3]2(SO4)(OH)2

Макферсонит (ромб.)

Pb4[CO3]2(SO4)(OH)2

Ледгиллит (мон.)

Pb4[CO3]2(SO4)(OH)2

Наследовит

Pb3Al[CO3]4(SO4)0.5.5H2O

Дундасит

PbAl2[CO3]2(OH)4.2H2O

Bi, Hg

Бисмутит

Bi2[CO3]O2

Бейерит

Bi2Ca[CO3]2O2

Кеттнерит

BiCa[CO3]OF

Шаманскиит

Hg8+(H3O)4+(Ni,Mg)3[CO3]6(OH)6.1.5H2O

Co, Ni

Сферокобальтит

Co[CO3]

Кошиит

Ni[CO3]

Гаспеит

(Ni,Mg,Fe)[CO3]

Хеллиэрит

Ni[CO3].6H2O

 Наллагайнит

Ni2[CO3](OH)2




Глаукосферит

(Ni,Cu)2[CO3](OH)2




Колвезит

(Co,Cu)2[CO3](OH)2




Комблайнит

(Ni,Co)2[CO3](OH)2.nH2O




Камбальдаит

NaNi4[CO3]3(OH)3.3H2O




Заратит

Ni3[CO3](OH)4.4H2O




Ривесит

Ni6Fe2[CO3](OH)16.4H2O




Ca, Mg, Al, TR (Ce, La)




Кальцит (триг.)

Ca[CO3]




Арагонит (ромб.)

Ca[CO3]




Сергеевит

Ca2Mg11[CO3]13.10H2O




Параалюмогидрокальцит

CaAl2[CO3]2(OH)4.6H2O




Лантанит

(Ce,La)2[CO3]3.8H2O




 

Карбонаты Cu характерны для зоны гипергенеза соответственно медных месторождений, но известны и в других, особенно полиметаллических типах оруденения, содержащих широко распространенные сульфиды меди (халькопирит, борнит, халькозин и др.). Среди них малахит и азурит тяготеют к поздним "щелочным" этапам формирования окисленных руд (рН>8) и образуются в соответствии с гидролизной реакцией типа 2 [СuНСОз+2O Сu2СО3(ОН)2+СO2+2Н+. При этом малахит по сравнению с азуритом кристаллизуется из более разбавленных бикарбонатных растворов, обычно содержащих менее 0,02 г/л СО2 и в условиях более высокого окислительного потенциала среды (Яхонтова и др., 1991д). В связи с изменчивостью обстановки минералообразования наблюдаются зональные агрегаты, в которых малахит чередуется с азуритом, хризоколлой и другими минералами.

Розазит - практически цинкистый малахит, впервые найденный в руднике Розаз в Испании, является довольно редким минералом зоны гипергенеза, известным из медных и полиметаллических месторождений. Отношение Сu:Zn в нем чаще отвечает интервалу 3:2-2:1. Выделяется в виде радиально-лучистых, сосцевидных и зональных агрегатов, которые имеют голубую или зеленую окраску и могут быть легко приняты за азурит или малахит. В России первая находка этого карбоната относится к полиметаллическому месторождению Кызыл-Эспе в Казахстане.

Известны также цинкистый и магнистый розазит - цинкрозазит, макгюйннессит. Цинкрозазит, найденный в зоне окисления Цумеба, выделяется в виде корочек, состоящих из почти белых волокнистых кристалликов. Отношение Zn:Сu в нем близко к 1. Макгюйннессит из Бу-Аззера в Марокко и Новой Зеландии образует голубовато-зеленые сферолиты с твердостью 2,5. Ассоциируется с хризоколлой, малахитом и гётитом. Содержит до 40% CuO и до 27% MgO.



Джорджеит близок по составу к малахиту, но содержит молекулярную воду. Найден в Cu-Ni-м месторождении Карр-Бойд (З. Австралия), где ассоциируется с малахитом и хальконатронитом. Выделяется в виде светло-голубоватых натечных агрегатов. Изучен недостаточно.

Недавно в Приморье (р. Б. Уссурка) обнаружены два новых водных карбоната Cu и Mg, пока недостаточно изученные и условно названные первым и вторым. Первый образует волосовидные пушистые агрегаты бледно-голубого цвета, с шелковистым блеском, мягкий. Встречен в ассоциации с водным карбонатом Cu и Mg (II), гидромагнезитом, бруситом, артинитом, бруньятеллитом, доломитом, арагонитом и антигоритом. Содержит 7,6% CuO.

Второй водный карбонат Cu и Mg образует сростки игольчатых кристаллов и чешуек яркого голубовато-синего цвета, блеск кристаллов стеклянный, а чешуек - перламутровый, твердость 3. Встречается с водным карбонатом Cu и Mg (I) и другими минералами этой ассоциации. Содержание CuO 23,5% (Щека и др., 1987).

Клараит найден в составе окисленных руд месторождения Клара в Шварцвальде. Ассоциируется с малахитом, азуритом и оливенитом. Характерны сферолиты из ромбоэдрических кристаллов голубовато-зеленого цвета с твердостью 2. Цинк содержится в количестве 8-10%.

Последний в группе медных карбонатов - каллагханит, - очевидно, вполне возможен в составе окисленных медных руд. Описан в виде ярко-голубых корочек из коры выветривания серпентинитов.



Карбонаты Zn представлены безводными и гидроксилсодержащими соединениями, в составе которых наиболее характерной изоморфной примесью является медь. Пока неизвестны минералы, содержащие молекулярную воду.

Смитсонит, видимо, не требует специального представления, так как является широко распространенным гипергенным рудным минералом полиметаллических месторождений. Нужно лишь отметить, что образование смитсонита происходит в основном на раннем этапе окисления цинковых руд путем кристаллизации из углекислых растворов, нередко при замещении вмещающих карбонатных минералов. Образование его может происходить и на более позднем, щелочном этапе развития зоны окисления (рН>7).

Когда руды представлены железистым сфалеритом, формируется железистая разность цинкового карбоната - монгеймит, содержащий до 25-28% FeO и при дальнейшем выветривании замещающийся гидроксидами железа, в связи с чем имеет бурую окраску. Известен Fe-Mn-й смитсонит (Маданский рудный район в Болгарии), в составе которого указывается до 12% FeO и до 21% МnО. Помимо железистого смитсонита, известны его кобальтистая (до 10% СоО; рудник Болео в Мексике) и медистая (до 6% CuO; Зыряновский рудник на Алтае) разности, имеющие соответственно розовую и яблочно-зеленую окраску.



Минрекордит найден в окисленных рудах "глубокой" ("второй") зоны гипергенеза месторождения Цумеб (Намибия) в виде искривленных ромбоэдрических кристаллов молочно-белого цвета, нарастающих на диоптаз; этот карбонат обнаружен также в виде магнезиальной разновидности (до 5% MgCO3). В этом случае его ромбоэдрические кристаллы правильны, прозрачны и имеют более низкие показатели преломления и плотность. Минрекордит легко растворим в НCl. Структура доломитоподобная.

Гидроцинкит также широко распространен в окисленных рудах цинковых месторождений. Будучи гидратным соединением, отлагается из более поздних разбавленных вод путем реакции гидратации иона ZnHCO3+. В связи с обычными колебаниями состояния растворов наблюдаются смитсонит-гидроцинкитовые агрегаты, в которых оба минерала перемежаются друг с другом. Гидроцинкит мягче смитсонита и почти всегда выделяется в виде белых натечных корочек. Нередко ассоциируется с гипсом (свидетельство переноса сульфатными растворами). В месторождениях с подчиненной цинковой минерализацией гидроцинкит может выделяться на более поздних стадиях развития гипергенного процесса (корочки на каламине). Очень близкий к гидрогётиту брайнангит также выделяется в виде белых розетковидных агрегатов со стеклянным блеском. Твердость 3, прозрачен. Известен в зонах Zn-вой минерализации в Англии.

Аурихальцит - медистый гидроцинкит, характерный для зон окисления медно-цинковых месторождений. Широкого распространения не имеет. Образуется, как и гидроцинкит, из сильно разбавленных растворов, в большей степени на поздних стадиях гипергенного процесса, хотя иногда отмечается и несколько генераций этого карбоната (Витовская, 1962). Минерал слагает агрегаты из пластинчатых или игольчатых кристалликов, пучки, натечные и лучистые корочки на смитсоните, лимоните, гидроцинките, каламине. Окраска его зеленоватая или зеленовато-синяя. Отношение Zn:Сu обычно колеблется от 3:1 до 3:2.

В аналогичных условиях, благоприятных для развития гидратационных реакций иона [(Zn, Сu)НСО3]+, когда определяющим фактором становится щелочность-кислотность среды, образуется более редкий цинкрозазит, известный из Цумеба (Намибия), для которого характерны слегка голубоватые волокнистые агрегаты с твердостью 1. Отношение Zn:Сu в нем близко к 1.

В месторождении Отава (Намибия) в ассоциации со смитсонитом, церусситом и пироморфитом обнаружен редчайший и единственный карбонат Cd - отавит в виде корочек из желтовато-бурых ромбоэдрических кристалликов с алмазным блеском.

Среди гипергенных карбонатов свинца по распространенности первое место принадлежит церусситу - одному из главных минералов окисленных руд свинцовых месторождений. Минерал образуется в виде сплошных зернистых и кристаллических агрегатов белой, желтоватой, серой и черноватой окраски. Кристаллы церуссита, как правило, столбчатые. Церуссит ранних генераций чаще массивный, мелкозернистый, иногда ассоциирующийся с англезитом. Оба замещают галенит. Поздний церуссит обычно отчетливо кристаллический, светлоокрашенный, близкий по времени образования к малахиту, каламину, кварцу и вульфениту. Известны псевдоморфозы указанных минералов по кристаллам церуссита. Кроме того, церуссит может замещать фосгенит, ледгиллит, англезит.



Гидроцеруссит известен в виде корочек, состоящих из таблитчатых кристаллов, иногда заметно крупных размеров (рудник Маммот, Аризона в США; Риддер на Алтае; Лауриум в Греции). Минерал бесцветный, несколько мягче церуссита. Образуется на поздних стадиях формирования зоны гипергенеза, в условиях высокой разбавленности вод. Меньше сведений имеется о шуилингите, найденном в месторождении Шинколобве (провинция Шаба в Заире) в виде корочек из игольчатых кристалликов лазурно-голубой окраски, ассоциирующихся с малахитом, вульфенитом, церусситом. Карбонат концентрирует редкие земли неодим-гадолиниевого состава. При этом сумма ТР2О3 достигает 24%.

Фосгенит образуется редко, обычно в обстановке сухого климата, в виде зернистых агрегатов или короткостолбчатых кристаллов с квадратным сечением. Минерал белый, желтоватый, под действием углекислых вод теряет Cl и переходит в церуссит. Шанноит найден в месторождении Гранд-Риф (Аризона, США), в виде белых фарфоровидных корочек с твердостью 4 вместе с Pb-ярозитом, гётитом, гематитом.

Три полиморфные модификации - сюзаннит, макферсонит и ледгиллит - обнаружены в Ледгилле (Шотландия) в ассоциации с церусситом, пироморфитом и другими минералами окисленных галенитсодержащих руд. Сходные друг с другом макроскопически толстотаблитчатые или ромбоэдрические желто-зеленоватые зерна и кристаллы со смолистым блеском, твердостью 2-3, могут быть надежнее диагностированы по ИКС (в основном по полосам поглощения ОН-групп).



Наследовит найден в ряде месторождений Узбекистана (Алтын-Топкан, Сардоб) в виде белых сферолитовых и спутанно-волокнистых агрегатов с твердостью 2. Содержит до 1% Zn. Изучен слабо. К еще более поздним свинцовым карбонатам следует отнести дундасит, который отлагается в обстановке миграции Al и Si. Для него характерны белые радиально-лучистые и спутанно-волокнистые агрегаты, а в числе спутников - смитсонит, гидросмитсонит, крокоит и поздний церуссит.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   19


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет