Восточная зона протяженностью в 2,5 км и шириной 50-100 м сложена серицит-хлорит-кварцевыми метасоматитами с небольшими линзами медно-цинково-колчеданных руд; значимая пирофиллитовая минерализация в ней отсутствует.
Таким образом, промышленная пирофиллитовая минерализация связана с рудовмещающими серноколчеданную залежь рассланцованными метасоматитами, состав которых определяется различными соотношениями кварца, пирофиллита, серицита и вкрапленности сульфидов. В карьере выделены, а за его пределами прослежены скважинами, две полосы пирофиллит-кварцевых сланцев шириной 30-40 м и 40-60 м, разделенных серноколчеданной линзой и чечевицеобразным телом пирофиллитовых кварцитов. Эти полосы вытянуты по простиранию на 2-4 и 1,5 км, а на глубину - до 200 м (без признаков выклинивания). С запада и востока они окаймляются пиритизированными пирофиллит-кварцевыми сланцами, лимонитизированными до глубины 20-30 м.
Пирофиллит-кварцевые сланцы (пирофиллитовые руды) - это белая и светло-серая порода с голубоватым или желтоватым оттенком, восковидная или с перламутровым блеском. Неравномерное распределение пирофиллита обусловливает появление очковой, плитчатой либо сланцеватой текстур. Содержание пирофиллита в породе может достигать 80%. Второстепенные минералы: диаспор, иллит, серицит, плагиоклаз, каолинит; акцессории: рутил, апатит, пирит, молибденит. В породе встречаются реликтовые выделения серицитизированного плагиоклаза и микробудины серицит-кварцевых пород. Пирофиллитовые кварциты - белые и светло-серые образования массивной, очковой и брекчиевидной текстур. В промежутках между зернами господствующего кварца находится мелкочешуйчатый пирофиллит, достигающий 14% в породе. По валовому химическому составу пирофиллитовые кварциты близки серицит-кварцевым обра. зованиям, образуюшим микробудины в пирофиллит-кварцевых сланцах (табл.18).
По результатам химического анализа состав пирофиллита близок к теоретическому. Доказано (В. В.Зайков и др.), что образование пирофиллит-кварцевых сланцев произошло за счет серицит-кварцевых метасоматитов в обстановке средних (300-420њС) температур на фоне динамометаморфизма колчеданных руд и околорудных измененных пород в послераннекаменноугольное время.
Среди всех пирофиллитсодержащих пород месторождения выделяют 4 типа сырья: господствующий низкощелочной пирофиллит-кварцевый, подчиненные щелочной пирофиллит-серицит-кварцевый, высокоглиноземистый диаспор-пирофиллитовый и глиноземистый пирофиллитовый. Низкое содержание в пирофиллит-кварцевых породах месторождения оксидов железа, титана, магния и кальция, являющихся главными ограничивающими параметрами при промышленной оценке, позволяют рассматривать это сырье как отвечающее требованиям фарфоро-фаянсовой и керамической промышленности. Технологические испытания показали его пригодность для производства керамической плитки, различных огнеупорных и кислотостойких изделий. Подсчитанные запасы пирофиллитового сырья месторождения (без разделения по типам) в проектном контуре карьера по категории С2 составляют 11,7 млн т.
Раздел III. Индустриально-камнесамоцветное сырье (месторождения кристаллов, их агрегатов и скрытокристаллических веществ).
Специфическую группу объектов неметаллического сырья составляют месторождения, промышленная ценность которых заключается в достаточно крупных совершенных прозрачных или окрашенных кристаллах различных минералов. Разнообразные физические свойства этих кристаллов, определяемые их составом, геометрией кристаллической структуры, типом химической связи и различными дефектами (точечными, дислокациями, нарушением порядка упаковки атомных слоев и другими отклонениями от идеальной структуры), используются в различных областях техники. В силу исключительного дефицита природного кристаллосырья в настоящее время для большинства его минеральных видов налажено промышленное производство синтетических аналогов.
Природные и синтетические кристаллы применяются в оптике (оптические элементы), электронике (интегральные схемы, квантовые электронные устройства, полупроводниковые приборы), вычислительной технике, радиотехнике (детекторы и др.), лазерной технике (оптические квантовые генераторы - твердотелые лазеры и др.), приборостроении (опорные элементы сверхточных приборов), металлообработке (сверхтвердые абразивные материалы) и других областях индустрии, определяющих научно-технический прогресс.
Это в первую очередь совершеннейшие кристаллы горного хрусталя, пьезокварца, флюорита, исландского шпата, турмалина, барита и некоторых других минералов, объединяемые в так называемое пьезооптическое сырье. В состав последнего следует относить и кристаллический агрегат химически чистого кварца (в том числе гранулированного кварца), используемого для варки оптических стекол.
В рассматриваемую группу входит и камнесамоцветное сырье (то-есть камни, окрашенные в яркие цвета или обладающие красивой световой игрой), наиболее ценные представители которого (ювелирное сырье) также в большинстве случаев являются весьма совершенными кристаллами алмаза, корунда (рубин, сапфир), берилла (изумруд, аквамарин, воробьевит), турмалина, кварца (аметист, морион), гранатов и других минералов. Иные, менее ценные представители камнесамоцветного сырья (ювелирно-поделочные и поделочные камни) могут быть представлены также кристаллическими агрегатами (нефрит, жадеит, малахит, агат и др.) и даже горными породами (яшмы, листвениты, обсидианы и пр.).
Кристаллы и кристаллические агрегаты многих из указанных минералов являются ценным техническим сырьем. Например, природные алмазы по их использованию разделяют на ювелирные и технические; бездефектные кристаллы рубина ценятся не только как ювелирные камни, но и как высококачественные активные среды для генерации лазерного излучения в оптических квантовых генераторах.
Месторождения кристаллосырья как пьезооптического, так и камнесамоцветного, исключительно редки, а запасы кондиционных кристаллов в них, учитывая высочайшие требования к их качеству, измеряются всего лишь килограммами. Минимальные размеры ориентированных кондиционных моноблоков в кристаллах пьезооптического сырья измеряются до десятков миллиметров; минимальные размеры ювелирных камней составляют миллиметры, а ювелирно-поделочных - сантиметры. Предварительная обработка кристаллосырья обычно заключается в скалывании и отпиливании дефектных некондиционных участков монокристалла или штуфа кристаллического агрегата.
В настоящем разделе рассмотрены лишь некоторые, наиболее важные представители пьезооптического и камнесамоцветного (главным образом ювелирного) сырья. Отдельной главой охарактеризованы алмазы - как самый ценный ювелирный камень и как исключительно важное техническое сырье с его высочайшей твердостью и многими другими промышленно важными физическими свойствами.
Глава 13. Пьезооптическое сырье.
В настоящей главе рассматриваются жильный кварц, используемый в производстве прозрачного кварцевого и многокомпонентных оптических стекол, горный хрусталь и окрашенные крупные кристаллы кварца, применяемые для изготовления оптических и пьезооптических изделий, а также кристаллы флюорита и исландского шпата, из которых производятся детали оптических приборов. В группу пьезооптического сырья включают также не рассматриваемые здесь чистые (без включений) кристаллы турмалина и барита.
13.1. Кварц SiO2
Один из самых распространенных и хорошо изученных минералов земной коры - кварц - имеет теоретический состав Si - 46,7%, O - 53,3%. Однако даже в наиболее близком к этому составу прозрачном бесцветном кварце содержатся примеси калия, натрия, железа, алюминия, кальция, магния, титана и других элементов. Минерал кристаллизуется в тригональной сингонии (b-кварц), переходя при температуре 573њC в гексагональный a-кварц, устойчивый до 870њC, При более высоких температурах стабильными формами являются a-тридимит (до 1470њС) и a-кристобалит, плавящийся при температуре 1700њC. Кварц обладает большой плотностью (2,65-2,66 г/cм3) и упругостью, высокой твердостью (7 по шкале Мооса) и прочностью; он является хорошим диэлектриком, незначительно расширяется при нагревании, химически устойчив, частично растворяясь лишь в плавиковой кислоте.
Практическое использование жильного кварца связано с возможностью изготовления из него специальных стекол, характеризующихся прозрачностью, химической и термической стойкостью и применяемых в светотехнической, оптико-механической и других отраслях промышленности. Особо чистое стекло идет на изготовление высокотемпературных реакторов, оптических телескопов, тиглей для выращивания полупроводниковых монокристаллов, оно используется в радарных установках, быстродействующих ЭВМ и др.
Таблица 19. Характеристика сортов гранулированного кварца, | |||||||||
Показатель | Сорта кварца | ||||||||
высший | первый | второй | третий | ||||||
Коэффициент ветопропускания, % не менее | 75 | 70 | 60 | 50 | |||||
Гранулометрический состав основной фракции, мм | 0,1-0,4 | 0,1-0,5 | 0,1-0,5 | 0,5-1,8 | |||||
Доля минеральных примесей, % не более | 5.10-2 | 6.10-2 | 6.10-2 | 12.10-2 |
Для получения этих стекол методами плавки и варки пригоден как молочно-белый, так и прозрачный жильный (в том числе гранулированный) кварц, представленный агрегатом прозрачных и полупрозрачных зерен миллиметровых размеров. Такое сырье подвергают обогащению, удаляя как включения других минералов, так и частично газово-жидкие включения; предъявляемые к нему требования заключаются в высокой прозрачности, определенном гранулометрическом составе и практически полном отсутствии примесей (табл. 19).
Прозрачные крупные кристаллы кварца (либо их обломки и галька) встречаются редко. Те, из которых могут быть получены бездефектные монокристальные области определенных размеров для изготовления оптических и пьезотехнических элементов, называют пьезооптическим кварцем. Причем, если для оптических целей пригодны лишь прозрачные кристаллы (горный хрусталь), то для пьезотехнических - возможно также использование окрашенных разновидностей, обычно применяемых в ювелирном деле: черных (морион), фиолетовых (аметист), дымчатых (раухтопаз), желтоватых (цитрин) и др.
|
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)