Флюоритовые кристаллы иногда обнаруживают 1-2 плоские грани, чаще, однако, имеют облик желваков и глыб с ноздреватой изъеденной поверхностью, но монокристалльной внутренней структурой. Размер таких желваков колеблется от сантиметров до нескольких дециметров. Редко встречаются плохо образованные октаэдрические, кубические и кубооктаэдрические формы. Наряду с прозрачными бесцветными кристаллами на месторождении отмечены также бледно-голубые, фиолетовые, зеленые, желтые, темно-синие и другие образования. Одни кристаллы могут иметь однородную окраску, другие - пятнистую.
Главным дефектом кристаллов флюорита является наличие мелких трещин по спайности. Включения, приуроченные к таким трещинам, окружены фиолетовыми <двориками>. При разработке этого тела был получен оптический флюорит хорошего качества.
Взаимоотношения погребов и занорышей с пегматитовыми зонами показывают, что образование этих полостей с кристаллами кварца и флюорита происходило после формирования пегматитового тела; оно связано с растворением и выщелачиванием полевого шпата гидротермальными растворами, поступавшими вдоль трещин. Пегматиты возле гнезд несут следы интенсивной гидротермальной переработки.
Как показали Я. П.Самсонов и А. К.Савельев, основная масса флюорита в казахстанских пегматитах сформировалась в температурном интервале 350-150њC. Оптимальными температурами кристаллизации оптического флюорита являются 240-150њC. Одновременно с флюоритом вплоть до температуры 70њC в погребах происходило образование зональных кристаллов кварца, а также явления гидротермального выщелачивания, замещения и переотложения компонентов внутренних зон (альбитизация и грейзенизация микроклина и др.).
13.3. Исландский шпат СаСО3
Исландский шпат (CaCO3) представляет собой прозрачную разновидность кальцита в виде кристаллических индивидов или сростков кристаллов, которые в зависимости от примесей марганца, железа, магния, реже бария, свинца, стронция и битумов окрашены в желтый, розовый, бурый и другие цвета. Кристаллы исландского шпата, которые хотя бы частично лишены трещин, инородных включений и являются оптически однородными, относятся к оптическому кальциту.
Кальцит кристаллизуется в тригональной сингонии, он легко раскалывается на блоки, обладая совершенной спайностью по ромбоэдру. Минерал хрупок, его твердость 3 по шкале Мооса, плотность 2,71 г/см3, при температуре около 800њC разлагается на СаО и СО2.
Использование исландского шпата в оптической промышленности основано на его оптической однородности, очень высоком двупреломлении в сочетании с прозрачностью и проницаемостью для ультрафиолетовых и видимых лучей света. Из него изготавливают поляризационные призмы, лучеразводящие пластины и цилиндры, бифокальные линзы и многие детали поляризационных микроскопов, фотометров, интерферометров, поляриметров и др.
Стандартным сырьем исландского шпата являются пластины, блоки и спайные ромбоэдры. Пластина - часть кристалла между плоскостями распила, ориентированными относительно его оптической оси. Блок - пластина толщиной вдоль оптической оси кристалла свыше 30 мм. Спайный ромбоэдр - часть кристалла, ограниченная четырьмя (и более) плоскостями спайности и его естественными гранями. Доля бездефектного оптически пригодного материала в пластинах и блоках должна превышать 20%, а в ромбоэдрах - 50%. Минимальный размер бездефектной области - куба - должен быть 10x10x10 мм (одно ребро параллельно оптической оси); минимальная толщина пластин 10 мм; минимальные размеры ромбоэдров 29x29x9 и 18x18x14 мм. Исландский шпат всегда является одним из самых поздних продуктов гидротермального процесса, кристаллизуясь в открытых полостях горных пород, богатых кальцием: известняков, базальтов, диабазов и др.
Месторождения исландского шпата находятся на древних платформах и связаны с породами трапповых формаций. Они могут быть приурочены к базальтовым покровам, к пластам и линзам туфогенных пород, к рвущим субвулканическим телам диоритов, представляя единый геолого-промышленный тип: низкотемпературные гидротермальные шпатоносные тела в траппах. Скопления кристаллов исландского шпата ассоциируют с Na - и Na-Ca цеолитами, анальцимом, халцедоном и монтмориллонитом.
Шпатоносные тела в базальтовых покровах локализуются в структурах коробления миндалекаменных базальтов, а также в горизонтах и линзах шаровых лав. Это главный геолого-промышленный подтип месторождений, представленный залежами протяженностью до 1 км при мощности в первые метры. Исландский шпат - высокого и среднего качества.
Шпатоносные тела в туфогенных породах (второй геолого-промышленный подтип) связаны с зонами дробления, достигают протяженности 400-500 м при мощности 2-10 м. Качество кристаллов невысокое обычно из-за присутствия в них твердых и газово-жидких включений.
Шпатоносные тела, связанные с рвущими телами долеритов (третий геолого - промышленный подтип), контролируются зонами разломов. Тела имеют протяженность до 300 м при мощности до 10 м. Качество кристаллов низкое. Однако в трещиноватых и брекчированных апикальных частях долеритовых тел могут появляться богатые шпатоносные тела с высококачественными кристаллами.
Классическим примером рассматриваемого геолого-промышленного типа являются многочисленные месторождения исландского шпата Сибирской платформы. Они также присутствуют на Тимане, а за рубежом промышленная кальцитоносность известна среди траппов Карру Южно-Африканской платформы, палеогеновых базальтов Декана Индийской платформы и других регионов.
Второй, резко подчиненный геолого-промышленный тип месторождений исландского шпата представлен сериями мелких (до 15 м) телетермальных кальцитовых жил и тел в разломах и линейных карстовых полостях среди карбонатных пород. Такие по существу мономинеральные образования с ничтожным количеством сульфидов, флюорита и барита имеют в своем составе единичные полости с кристаллами исландского шпата, заполненные глиной. Кристаллы замутненные и белые; прозрачные участки находятся преимущественно по их периферии. Размер кристаллов может достигать десятков сантиметров. Месторождения этого типа известны на Северном Кавказе и Южном Тянь-Шане; возраст этой минерализации и ее связь с конкретными магматическими комплексами определенно не установлены.
|
Рис. 73. Скопление исландского шпата в клиновидных трещинах миндалекаменных базальтов и в перекрывающих их шаровых лавах (по М. С.Васильевой). 1 - плотный базальт; 2 - миндалекаменный базальт; 3 - мандельштейн; 4 - дресва шаровых лав с морденитом, халцедоном, кальцитом; 5 - выделения халцедона; 6 - блоковый кальцит и кристаллы исландского шпата. |
Нижнетунгусские месторождения исландского шпата
В составе крупнейшей в мире Средне-Сибирской кальцитоносной провинции, охватывающей районы развития раннемезозойской трапповой формации Сибирской платформы, подавляющее большинство месторождений оптического кальцита находится в пределах Тунгусской синеклизы. Эта региональная структура образована субгоризонтальными вулканогенно-осадочными и эффузивными породами нижнего триаса, перекрывающими песчано-глинистые угленосные отложения карбона и перми, а также карбонатные образования нижнего и среднего палеозоя. В бассейне р. Нижняя Тунгуска, мощную лавовую толщу, включающую базальты и шаровые лавы с прослоями туффитов, туфопесчаников и туфоалевролитов, подразделяют на нидымскую, кочечумскую и ямбуканскую свиты. Промышленная кальцитовая минерализация фиксируется среди базальтов нидымской свиты нижнего триаса, а также среди вулканогенно-обломочных пород корвучанских свит и субвулканических рвущих трапповых тел.
Нижнетунгусские месторождения локализуются в лавовых покровах нидымской свиты, отличающейся от залегающих выше кочечумской и ямбуканской свит внутренней неоднородностью своих покровов, сложенных линзами шаровых лав, мандельштейнами и миндалекаменными базальтами. Исландский шпат образует гнезда в межшаровых пустотах, а также выполняет клиновидные и неправильные трещины в мандельштейнах и миндалекаменных базальтах (рис.73).
Типичный минеральный парагенезис: кальцит, халцедон, цеолиты (морденит и гейландит), хлорит, монтмориллонит, гидрослюды. В шаровых лавах, богатых вулканическим стеклом, преобладают цеолиты, хлорит, монтмориллонит и гидрослюды, а в лучше раскристаллизованных мандельштейнах и базальтах - натечный халцедон. Помимо этой минерализации, выполняющей свободное пространство, фиксируются и метасоматические изменения пород - хлоритизация и монтмориллонитизация, наиболее интенсивные в стекловатом материале шаровых лав, участками превращенном в монтмориллонитовую или нонтронитовую глину.
Кристаллы исландского шпата бесцветные или светло-желтые; дефекты: включения цеолитов и монтмориллонита, а также иризирующие трещины. Гнездовый тип минерализации в шаровых лавах отличает небольшой размер кристаллов исландского шпата; наиболее высококачественные крупные кристаллы этого минерала встречаются в трещинах: масса уникальных из них достигает 300 кг, а полученный из них оптический кальцит обладает высоким светопропусканием в ультрафиолетовой области света.
|
Рис. 74. Схема геологического строения месторождения исландского шпата (по А. Н.Агееву, Л. С.Погодину). 1 - базальты миндалекаменные; 2 - базальты массивные; 3 - шаровые лавы; 4 - надшаровые образования; 5 - полости-кристаллизаторы исландского шпата; 6 - стратоизогипса 209. |
Генетически полости, вмещающие минерализацию, являются протоэффузивными структурами, образовавшимися при короблении кровли в процессе охлаждения покрова (трещины), при излиянии лав в водную среду (межшаровое пространство), а также при застывании покрова, насыщенного летучими (следы движения газовых струй). Закономерности их распределения и механизм образования наиболее отчетливо выражены на одном из месторождений, изученном А. Н.Агеевым и Л. С.Погодиным (рис. 74).
|
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)