Породы верхнего структурного этажа (куртинская свита), несогласно перекрывающие образования уфалейской свиты, представлены слюдяно-кварцевыми сланцами с гранатом, дистеном, амфиболом и ставролитом, графито - слюдистыми кварцитами, а также подчиненными амфиболовыми сланцами и амфиболитами. Породы имеют порфировидную структуру: на фоне тонкозернистой основной ткани выделяются порфиробласты граната и биотита.
Кварцевые жилы месторождений находятся преимущественно среди пород куртинской свиты. Образования уфалейской свиты выходят на поверхность в западной части месторождений. Установлено, что все породы района многократно метаморфизованы в широком диапазоне фаций: от гранулитовой до зеленосланцевой. Считается, что породы гнейсового ядра Уфалейского комплекса, испытавшие метаморфизм высокотемпературных фаций, окружены породами низкотемпературных метаморфических фаций с постепенными переходами между ними.
В общей сложности на месторождениях выявлено почти 3 тыс кварцевых жил. Три жильных поля (месторождения) объединяют подавляющее большинство из них. В промежутках между этими полями отмечаются лишь единичные жилы. Каждое месторождение представляет совокупность узких (шириной 5-20 м) линейно вытянутых (до 200 м и более) зон, объединяющих 3-5 жил. Последние продолжают, либо кулисообразно перекрывают друг друга. Размеры индивидуальных жил варьируют от первых до 200 м по простиранию и от десятых долей до 5-10 м по мощности. Наиболее распространены жилы длиной 20-30 м и средней мощностью 1-2 м.
Образование кварцевых жил происходило путем выполнения различных тектонических полостей, предопределивших их морфологию: локализованные в трещинах скола имеют ровные резкие контакты, они наиболее протяженные, занимают кососекущее положение к сланцеватости пород; находящиеся в трещинах отрыва имеют извилистые контакты, резко секут сланцеватость пород и сравнительно с первыми менее протяженные; кроме того, имеются жилы, приуроченные к контактам тел амфиболитов со сланцами.
В жилах Кыштымских месторождений содержание кварца приближается к 99%. Остальная часть приходится на второстепенные минералы: гидроксиды железа, полевые шпаты и слюды. Выделяют массивный гигантозернистый кварц (молочно-белый и стекловидно-прозрачный) и гранулированный кварц (равномерно - и неравномернозернистый). Считается, что первый образовался в результате роста кристаллических индивидов, второй - за счет метаморфического преобразования (грануляции) последних.
Промышленную ценность месторождений представляют жилы гранулированного кварца, характеризующегося высокой химической чистотой и компактностью своей гранобластической структуры и потому пригодного для производства оптического кварцевого стекла. Зернистый гранулированный жильный кварц представляет собой агрегат прозрачных кварцевых зерен (гранул), находящихся в тесной упаковке. В жилах, сложенных этим кварцем, почти всегда наблюдаются реликты первичного массивного кварца. Гранулы характеризуются высокой однородностью как по размерам, так и по морфологии; границы между ними представляют собой сложные контактные поверхности.
Таблица 20. Технические условия на крупку гранулированного кварца | |||||||||
Фракция, | Свето- | Содержание | Содержание элементов-примесей, | ||||||
Al | Ti | Fe | Ca | Mg | Na2O | K2O | |||
0,1-0,5 | 75 | 0,005 | 30 | 3 | 30 | 10 | 10 | 10 | |
0,5-1,8 | 75 | 0,005 | 30 | 3 | 30 | 10 | 10 | 10 |
В отличие от массивного гигантозернистого гранулированный кварц характеризуется высоким светопропусканием, минимальным содержанием летучих (в основном воды и углекислоты) и соответственно газово-жидких включений; сумма примесей в нем колеблется от 3-10-3 до 6-10-4%, причем около половины приходится на алюминий. В табл. 20 приведены технические условия на предварительно обогащенную крупку Кыштымских месторождений, поставляемую различным ее потребителям.
По представлениям Н. А.Петрова, Е. П.Мельникова, В. И.Якшина и других исследователей этих месторождений гранулированный кварц представляет собой продукт переработки исходного прозрачного кварца массивной структуры в условиях амфиболитовой фации регионального метаморфизма. В процессе грануляции происходила очистка кристаллической решетки кварца от механических и структурных примесей.
13.2. Оптический флюорит CaF2
К оптическому флюориту (CaF2) относят бесцветные или слабо окрашенные кристаллы с бездефектными областями, отличающимися совершенной прозрачностью, чистотой, отсутствием трещиноватости и опалесценции. Его ценность как оптического сырья заключается в способности преломлять падающий пучок белого света с малым рассеиванием (показатель преломления флюорита для световых волн различной длины меняется незначительно). Флюорит свободно пропускает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, имеет низкий показатель преломления и, будучи минералом кубической сингонии, лишен эффекта двупреломления.
Эти свойства и используются при изготовлении ультрафиолетовых микроскопов, призменной оптики, вакуумных приборов (монохроматоров, спектрографов), в космической технике, квантовой оптике, фурье-спектроскопии и других областях.
Моноблок оптического флюорита должен быть не менее 6 мм по двум измерениям и 5 мм по третьему, либо не менее 10 мм по двум измерениям и 3 мм по третьему. По техническим условиям пластинка оптического флюорита толщиной 1 мм должна пропускать не менее 80% потока ультрафиолетовых лучей. Бесцветные кристаллы, их сростки или обломки с поверхностями спайности размером более 5 мм относятся к сырью для получения искусственного оптического флюорита.
По данным Н. П.Юшкина и других, для синтеза высококачественных монокристаллов оптического флюорита пригоден природный слабо люменисцирующий флюорит с низким (около 0,003%) содержанием редких земель, устойчивый к действию ионизирующего излучения. Флюорит такого качества содержится в относительно низкотемпературных гидротермальных месторождениях ряда провинций плавикошпатового сырья (см. гл. 8).
Кристаллы природного оптического флюорита исключительно редки; они главным образом связаны с зональными телами флюорит-хрусталеносных камерных пегматитов в эндоконтактах гранитоидных массивов складчатых областей, охарактеризованных при рассмотрении месторождений горного хрусталя (см. гл. 13.1). Отметим лишь, что полости с кристаллами флюорита локализованы не только вдоль нижнего контакта кварцевого ядра пегматитового тела, но и в других зонах последнего. Размеры кристаллов флюорита достигают дециметровых, а их окраска варьирует от голубой до фиолетовой. Месторождения флюорит-хрусталеносных камерных пегматитов имеются в Центральном Казахстане.
|
Рис. 72. Схематический геологический разрез через пегматитовое тело месторождения оптического флюорита (по В. Д.Эфросу). 1 - граниты лейкократовые, среднезернистые; 2 - зона графического пегматита; 3 - полевошпатовая зона; 4 - блоковая зона; 5 - кварцевое ядро; 6 - гнезда с кристаллами плавикового шпата и оптического флюорита; 7 - гнезда с кристаллами кварца. |
Месторождения оптического флюорита Центрального Казахстана
Среди многочисленных разновозрастных гранитоидов Казахстана наиболее пегматитоносными являются герцинские интрузивы. В свою очередь промышленная флюоритовая минерализация проявлена лишь в камерных пегматитах, характеризующихся внутренним многозональным строением с последовательной сменой от периферии к центру аплитовой оторочки, графической (письменный гранит), пегматоидной (блоковой), полевошпатовой зон и кварцевого ядра.
Морфология пегматитовых тел разнообразная, чаще неправильная изометричная, иногда линзообразная, а их объем может достигать нескольких тысяч кубических метров. Кристаллы флюорита и горного хрусталя находятся в так называемых занорышах или более крупных полостях (погребах, камерах) объемом до нескольких кубометров, располагающихся чаще на контакте полевошпатовой, графической и блоковой зон.
Наиболее продуктивными являются пегматитовые тела трубообразной, изометричной и крутопадающей жилообразной формы. Пологие пегматитовые жилы и линзы, слабо дифференцированные и не содержащие кварцевых ядер, как правило, не обнаруживают кристаллов флюорита и горного хрусталя. В прямой зависимости от размеров пегматитового тела, его кварцевого ядра и полевошпатовой зоны находится величина минерализованных погребов. В ассоциации с кристаллами флюорита и кварца в полостях встречаются топаз, апатит, мусковит и другие минералы.
Так, одно из промышленных пегматитовых тел, изученных Б. Д.Эфросом (рис. 72), представляет сложное образование, крутопадающее внизу, с пологой верхней частью, локализованное подобно многим другим в прикровлевой эндоконтактовой зоне крупного гранитоидного плутона. В плане это тело округлое с размерами 30-35 м; его вертикальная мощность составляет около 15 м. Центральное ядро, сложенное массивным серым и молочно-белым зернистым кварцем, имеет размеры 12x22 м. Мощность хорошо развитой полевошпатовой зоны, выполненной кристаллами микроклин-пертита, достигает 6 м. Периферическая графическая зона колеблется от 0,5 до 1 м по мощности. Гигантские кристаллы кварца и микроклина, образующие пегматоидную (крупноблоковую) зону, развиты локально - в северо-восточной верхней части пегматитового тела.
Минерализованные полости размером до 1,5 м в поперечнике имеют чаще округлую, иногда вытянутую форму, тяготея к контакту кварцевого ядра и полевошпатовой зоны. Стенки инкрустированы кристаллами кварца (мориона, раухтопаза и горного хрусталя), реже флюорита. В парагенезисе с ними находятся мусковит, жильбертит, хлорит, альбит.
|
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)