3KАlSi3O8 | + H2O → | H2KAl3Si3O12 | 6SiO2 | K2O |
ортоклаз | вода | мусковит | кварц | раствор |
2NaAlSi3O8 | + KАlSi3O8 | + H2O → | H2KAl3Si3O12 | + 6SiO2 | + K2O |
альбит | ортоклаз | вода | мусковит | кварц | раствор |
Помимо чешуйчатых слюд в слюдоносных пегматитах выделяют три разновидности крупнокристаллического мусковита: 1) пегматоидную, представленную крупными (до 1,5 м) клиновидными, пластинчатыми, толстотаблитчатыми часто ельчатыми кристаллами по периферии кварцевого ядра зональных плагиоклазовых и плагиоклаз-микроклиновых пегматитов и являющуюся (пластинчатые кристаллы) главным источником крупной первосортной листовой слюды; 2) как продукт замещения полевых шпатов, находящуюся в тесной ассоциации с кварцем (в объемном соотношении ~ 1:1) и представленную ровными, пластинчатыми и столбчатыми, хорошо ограненными бездефектными сравнительно некрупными (до 10-15 см в поперечнике) кристаллами; 3) так называемую <трещинную> слюду в виде пластин разной величины, образующуюся, вероятно, по биотиту и имеющую чаще невысокое качество. Как правило, эти разновидности не встречаются обособленно, а сопровождают друг друга в различных сочетаниях.
Скопления крупнокристаллического флогопита устанавливаются в составе последокембрийских карбонатитовых комплексов - сложных магматогенно-метасоматических образований ультраосновных-щелочных пород, а также среди докембрийских метаморфических (скарновых?) высокомагнезиальных пород, интрудированных гранитоидами.
Формирование промышленной флогопитовой минерализации, связанной с массивами ультраосновных-щелочных пород, как полагают, происходило в третий этап становления этих массивов путем инфильтрационного (?) замещения ранних (первый этап) ультрабазитовых пород - измененных оливинитов ядра и окружающих его магматических метасоматитов - флогопитоносных (с мелким флогопитом) пироксеновых пород - продуктов замещения ультрабазитов при внедрении щелочных магм второго этапа. Щелочные дайки и карбонатитовые тела массивов, фиксирующие поздние этапы их становления, накладываются на крупнокристаллическую флогопитовую минерализацию.
Образование флогопитовой минерализации среди докембрийских метаморфических высокомагнезиальных пород, интрудированных гранитоидами, понимается по-разному. В общем случае полагают, что разнообразные диопсидовые породы, широко представленные на этих месторождениях, образовались за счет магнезиальных осадочных пород (доломитов, мергелистых известняков) в ходе регионального либо контактового метаморфизма. В последующем за счет перекристаллизации этих пород, содержавших мелкие кристаллы флогопита, появляется промышленная крупнокристалличекая минерализация. Постоянно наблюдаемый парагенезис флогопита с диопсидом, кальцитом, скаполитом, апатитом и другими минералами позволяет относить такие месторождения к группе скарновых.
Вермикулит образуется в результате гипергенной гидратации флогопита и биотита, при формировании коры выветривания. Его промышленные скопления могут возникать как за счет промышленных залежей флогопита, преимущественно связанных с карбонатитовыми комплексами, так и за счет слюдистых гнейс-амфиболовых и гнейсо-сланцевых комплексов.
В настоящее время мировыми геолого-промышленными типами месторождений слюд являются следующие.
1. Штокообразные, дайковые, линзовидные и пластовые тела аляскитовых гранитов с рассеянной мелкочешуйчатой мусковитовой минерализацией; значительные размеры этих тел (первые километры) и их близповерхностное залегание позволяют вести разработку открытым способом (месторождение Спрус Пайн в США и др.).
2. Согласные пластовые и четковидные залежи, секущие трубообразные, жильные и неправильной формы тела мусковитоносных плагиоклазовых и плагиоклаз-микроклиновых гранитных пегматитов, обычно зональные, в древних высокометаморфизованных толщах, имеющие размеры по удлинению до сотен-первых тысяч метров, по мощности в метры-десятки метров и несущие неравномерную минерализацию крупнокристаллического мусковита; они являются также промышленным источником полевого шпата и кварца, иногда редких металлов, некоторых драгоценных и поделочных камней (месторождения Мамско-Чуйской и Карело-Кольской провинций в России, Бихар, Раджастан и Андхра-Прадеш в Индии, месторождения Бразилии, Зимбабве и других стран).
3. Линзы, трубы, гнезда, жилы, неправильной формы метасоматические залежи крупнокристаллического флогопита в ассоциации с оливином, диопсидом, магнетитом, кальцитом и другими минералами в карбонатитовых комплексах ультраосновных-щелочных пород; размер залежей десятки-сотни метров; наряду с флогопитом они могут быть источником апатита, магнетита, бадделеита, а также вермикулита и других видов минерального сырья (месторождения Ковдор, Гулинское, Маган и другие в России, Лулекоп в ЮАР, Якупиранга в Бразилии, месторождения Канады, Малагасийской Республики и других стран).
4. Жилы, линзовидные, пластообразные, гнездовые, столбообразные, седловидные и другие залежи крупнокристаллического флогопита в ассоциации с диопсидом, кальцитом, апатитом, шпинелью и другими минералами среди диопсидовых, кварц-диопсидовых, скаполит-диопсидовых пород, пироксен-роговообманковых сланцев, доломитов, кальцифиров в составе древних высокометаморфизованных гранито-гнейсовых комплексов; протяженность залежей десятки-первые сотни метров, мощность метры-десятки метров; в отдельных случаях помимо флогопита промышленный интерес приобретает апатит (месторождения Алданской слюдоносной провинции в России, Памирской - в Таджикистане, ряд месторождений Канады и др.).
5. Пластовые, линзовидные, жило-, гнездо - и штокообразные залежи вермикулита, залегающие в корах выветривания массивов ультраосновных (пироксенитовых) и ультраосновных-щелочных пород, развивающиеся за счет непромышленных скоплений биотита и промышленной флогопитовой минерализации (месторождения Либби в США, Лулекоп в ЮАР, Ковдор в России и др.).
Помимо этого значительная часть добычи мелкочешуйчатого мусковита в нашей стране принадлежит грейзеновым месторождениям, где он является попутным компонентом редкометалльных руд.
Месторождение мелкочешуйчатого мусковита Спрус Пайн в США
В штате Северная Каролина добывается 60% всей слюды США. Одним из главных ее поставщиков является месторождение Спрус Пайн, расположенное в горах Блу Ридж к северо-востоку от Ашвилла.
Район месторождения сложен слюдистыми и амфиболовыми гнейсами и сланцами, а также подчиненными доломитовыми мраморами предположительно докембрийского возраста. Все эти породы рассечены небольшими палеозойскими телами дунитов, аляскитов и пегматитов. Более молодые (триасовые?) образования представлены базальтовыми силлами и диабазовыми дайками.
Промышленно интересными являются многочисленные тела аляскитов размерами около 3 х 1,5 км (в плане). Порода состоит из олигоклаза (40%), кварца (25%), обычно пертитового микроклина (20%) и мусковита (15%). Акцессорные минералы не превышают 5% и представлены биотитом, апатитом, гранатом, эпидотом и пиритом. Средний размер зерен составляет 1-1,5 см, причем наблюдается постепенный переход от крупно-грубокристаллических и пегматоидных структур в центральных частях тел к средне - и мелкокристаллическим в их эндоконтактах. Краевые части аляскитовых тел, как правило, обнаруживают ксенолиты вмещающих гнейсов и сланцев; в зоне экзоконтакта в свою очередь среди этих пород отмечаются согласные пластовые тела аляскитов и пегматитовых аляскитов мощностью до 30 м.
Аляскиты, более устойчивые к выветриванию по сравнению с окружающими метаморфическими породами, образуют положительные формы рельефа. В то же время они участками могут быть интенсивно каолинизированы до глубины 15-17 м (в единичных случаях до 30 м и более). Все это существенно облегчает проведение открытых горнодобычных работ без использования какой либо дорогостоящей техники.
Крепкие невыветрелые аляскиты после дробления разделяются на мусковитовый, полевошпатовый и кварцевый концентраты. Каолинизированные аляскиты, представляющие рыхлую массу каолинита с резко подчиненным галлуазитом, зернами частично измененного плагиоклаза и пертитового микроклина, а также эернами кварца и чешуйками мусковита, отмучиваются в воде с получением каолина и побочных продуктов - кварца и слюды.
Запасы мелкочешуйчатого мусковита на месторождении, оцененные до глубины около 15 м (50 футов), составляют 50 млн т, а полевого шпата - 200 млн т. Ежегодная добыча каолина находится на уровне 15 тыс т. Основная масса мелкочешуйчатого мусковита, получаемого на месторождении Спрус Пайн, используется в качестве инертных наполнителей промывочных жидкостей при бурении скважин.
|
Рис. 36. Районы распространения слюдоносных пегматитов Индии (по Р. Л.Бейтсу). |
Мусковитовые месторождения Индии
Индия является лидирующей страной в мире по добыче листовой слюды (мусковита). Она дает большую часть этого сырья, поступающего на мировой рынок. Месторождения мусковита сосредоточены в трех главнейших рудных районах (рис. 36): Бихар (около 60% национальной добычи), Андхра-Прадеш (около 25%) и Раджастан (более 12%). За исключением небольшого количества флогопита, добываемого в районе Андхра-Прадеш, здесь получают исключительно мусковит, который по цвету разделяют на рубиновую и зеленую разновидности. Первая предпочтительнее для использования в электротехнической промышленности, вторая - в оптической.
Геологическая позиция месторождений в указанных районах идентична: все они представляют собой пегматитовые тела, ассоциирующие с гранитами, прорывающими архейские гнейсы и кристаллические сланцы Индийского щита. Из общего числа нескольких тысяч известных пегматитовых тел лишь около 2% являются промышленно слюдоносными. Слюдоносные пегматитовые тела различаются по форме, условиям залегания, размерам. Наиболее крупные из них характеризуются пластообразной или линзовидной формой при мощности до 30 м и более. Крупные тела, как правило, зональны: центральное кварцевое ядро окружено агрегатом полевого шпата и слюды.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |
Основные порталы (построено редакторами)