Глава 4. Руды черных, цветных и благородных металлов. Диагностические свойства главных рудообразующих и сопутствующих им минералов в отраженном свете

При изучении руд в аншлифах в отраженном свете необходимо руководствоваться теоретическими знаниями по рудной минералогии.

Диагностические свойства минералов накапливались и системати­зировались в России почти три столетия. Начало российской рудной минералогии было положено М.В. Ломоносовым, который получил образование во Фрейбургской школе минералогов в Саксонии (Германия). В XX веке были опубликованы фундаментальные работы по ми­нералогии и минераграфии. Наиболее полные сведения о диагностиче­ских свойствах минералов даны в работах В.И.Вернадского (1914, 1918, 1922), А.К. Болдырева (1926, 1928, 1935), А.Г. Бетехтина (1950, 1951). Фундаментальной работой по минераграфии является работа Пауля Рамдора (1962).

4.1. Руды железа, титана, марганца, хрома Железные руды

Главными минералами эндогенных месторождений железных руд являются магнетит, гематит, титаномагнетит. С магнетитом и титаномагнетитом тесно ассоциирует ильменит. А в осадочных железных рудах главными рудообразующими минералами являются гётит, гидрогётит, лимонит, а также сидерит, шамозит, тюрингит, которые ассоциируют с глинистыми минералами. Осадочные оолитовые руды отличаются богатым спектром примесей, качество этих руд оценивается примесями Fe, Mn, P, V, As, S, а также количеством шлакообразующих компонентов.

Скарново-магнетитовые руды содержат в своем составе сульфиды в количестве до 2–3 %, которые представлены кобальтоносным пири­том, халькопиритом, пирротином, реже сфалеритом, арсенопиритом, га­ленитом. Магнетит в скарновых рудах тесно срастается с силикатами.

В железистых кварцитах по ведущему рудному минералу выделяются магнетитовые, гематитовые, гематит-магнетитовые, силикат-карбонат-магнетитовые руды. Наложенные процессы щелочного метасоматоза усложняют состав железистых кварцитов, при этом возникает мартит и образуются очень сложные типы взаимных срастаний рудообразующих минералов. В железистых кварцитах, испытавших гранулитовую фацию метаморфизма, агрегаты магнетита отличаются крупнозернистостью и корродированы, а гематит в составе руд почти не встречается.

Бурые железняки состоят из смеси различных гидроксидов железа, представленных чаще всего гётитом, лепидокрокитом и лимонитом, которые образуют зональные, колломорфные и ритмически-полосчатые

скопления. В парагенезисе с гидроксидами встречаются оксиды и гидроксиды марганца (в основном пиролюзит и псиломелан-вад).

Минералы бурых железняков

Гётит, лепидокрокит и лимонит имеют низкую отражательную способность, но достаточно высокую твёрдость, отличаются желтыми, бурыми и красноватыми внутренними рефлексами, которые наблюда­ются в воздухе.

Лимонит – это высокодисперсная механическая смесь аморфной и кристаллической форм гидроксидов железа, которые содержат переменные количества химически не связанной воды, а также оксигидратов алюминия и марганца, глинистых минералов и сорбированной воды. Агрегаты лимонита находятся в смеси и имеют различную твёрдость, поскольку механически неоднородны. В отраженном свете лимонит серый со слабым голубоватым оттенком, он по цвету подобен гётиту, но более слабо отражает свет и ведёт себя как изотропный минерал (не имеет двуотражения). Лимонит отличается желтым цветом внутренних рефлексов, которые наблюдаются у более мягких аморфных его разностей, а кристаллические его разности имеют внутренние рефлексы подобные гематиту.

Гётит и лепидокрокит отличаются от лимонита плотностью и цветом внутренних рефлексов. У гётита светлые буроватые внутренние рефлексы, а у лепидокрокита – буровато-красные. Показатель отражения этих минералов около 20 %, а лимонит имеет более низкий показатель отражения (R = 12 %).

Гётит в отраженном свете серее, чем лепидокрокит, а в иммерсии лепидокрокит заметно светлее гётита и имеет голубоватый оттенок. Ле­пидокрокит имеет сильное двуотражение со слабым цветным эффектом, заметное в воздухе, цветной эффект резко усиливается в масляной им­мерсии (цвет меняется от голубоватого до зеленовато-серого и чёрного). Стандартными химическими реактивами эти минералы не травятся.

В составе осадочных и гидротермальных бурожелезняковых и гидротермальных метасоматических близповерхностных месторождений содержатся скопления сидерита. Если сидериты не содержат вредных примесей, представленных в основном фосфором и серой, то при больших скоплениях могут служить источником добычи железа.

Промышленный интерес как источник железа представляют пластовые залежи шамозита (минерал группы хлоритов) и тюрингита.

Минералы бурых железняков диагностируются визуально, в про зрачных шлифах (сидерит, шамозит, тюрингит) и по кривым нагревания.