![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Генетическая классификация главнейших структур руд
Структуры руд подразделяются на первичные и вторичные (табл. 5). Первичные структуры формируются при отложений минерального зерна и коллоидного вещества из расплавов и растворов в процессе дифференциации и кристаллизации магмы, седиментации и диагенеза осадка, заполнения пустит в породах и рудах, метасоматического замещения пород и руд. Вторичные структуры формируются при изменении минерального зерна и коллоидного вещества в процессе диагенеза, и метаморфизма пород и руд, механического и химического выветривания. Первичные структуры подразделяются на четыре морфогенети-ческие группы: I — зернистые, II — коррозионные, III — метазер-нистые, IV — коллоидные. I. Зернистые структуры. Характеризуются сростками кристаллических зерен. При процессах кристаллизации образуются полнокристаллические равномернозернистые агрегаты с размерами зерен от 0, 001 мм до нескольких сантиметров. В зависимости от величины кристаллических зерен различают крупно- средне- и мелкозернистые структуры. Эти структуры развиты в минеральных агрегатах, отложившихся при кристаллизации, расплавов и растворов в магматических очагах, океанах, морских и озерных бассейнах, в открытых трещинах и пустотах горных пород и руд. Форма кристаллических зерен идиоморфная (нередко округленная), гипидиоморфная, скелетная и аллотриоморфная. Кристаллы ранее выделившихся минералов очень редко обладают правильной кристаллической формой. Обычно они разъедены остаточными растворами. Кристаллические зерна отличаются однородным, зональным, секториальным, двойниковым и пойкилитовым строением., В зависимости от формы, размера и характера срастания кристаллических зерен выделяются разнообразные морфологические виды зернистых структур. Если агрегат сложен идиоморфными и гипидиоморфными зернами, то его структура идиоморфнозерни-стая. Если почти все зерна имеют аллотриоморфную форму, то структура агрегата аллотриоморфнозернистая. Иногда агрегат сложен шестоватыми идиоморфными зернами; в полосках или друзах шестоватые зерна располагаются перпендикулярно к поверхности нарастания и заполняют пустоты частично или полностью. Структура таких агрегатов называется гребенчатой. Иногда шестоватые или пластинчатые зерна располагаются в виде лучей вокруг Центров кристаллизации; в этом случае структура называется радиально-лучистой. Срастания зерен различной степени идиоморфизма (идиоморф-ных, гипидиоморфных и аллотриоморфных) представляют гипидиоморфнозернистую структуру. Разновидностью гипидиоморфно-зернистой структуры является сидеронитовая. Она характеризуется срастанием идиоморфных зерен нерудных минералов (оливин, пироксены, амфиболы, плагиоклазы) с аллотриоморфными зернами рудных минералов (магнетит, титаномагнетит, ильменит, пирротин, пентландит, халькопирит и др.). Для сидеронитовой структуры характерно наличие зазубренных границ зерен минералов, выделившихся раньше. Для кристаллических агрегатов с зернами различной формы и величины характерны порфировидная и пой-килитовая структуры. В порфировидной структуре крупные кристаллы являются ранними индивидами в агрегате мелких поздних аллотриоморфных зерен. В пойкилитовой структуре мелкие кристаллики представляют собой ранние образования внутри крупных аллотриоморфных зерен.
II. Коррозионные структуры. Образуются при разъедании кристаллов и зерей ранее выделившихся минералов остаточными расплавами и растворами, изменившими в процессе мине-ралообразования химический состав, температуру и давление. Из остаточных растворов выделяются новые минералы, содержащие реликты и скелетные формы ранних минералов. По расположению остатков иногда можно восстановить размеры и форму первоначального зерна. При замещении аллотриоморфнозернистых мономинеральных агрегатов наблюдаются многочисленные реликты, располагающиеся в замещающем минерале вдоль границы разъедания. Как правило, идиоморфные зерна труднее поддаются замещению, чем зерна неправильной формы и раздробленные. Внутренние части кристаллов легче замещаются по сравнению с гранями. В некоторых случаях наблюдается избирательное замещение отдельных внутренних зон в кристалле. Коррозионные структуры в кристаллическом агрегате распространены подчиненно по сравнению с зернистыми. В группе коррозионных структур объединяются следующие морфологические виды: скелетная, реликтовая и разъедания. Скелетная структура формируется при разъедании идиоморфных и гипидиоморфных зерен с образованием скелетных форм. Реликтовая структура формируется при глубоком разъедании кристаллических зерен остаточными растворами. Структура разъедания характеризуется зазубренными границами между ранними и поздними минералами данной ассоциации; образуется при незначительном разъедании. III. М ет а з ер н и сты е структуры. Характеризуются сростками метакристаллов и метазерен, образовавшимися в процессе роста в твердой среде при метасоматическом замещении пород, руд и минералов. Метакристаллы и метазерна отличаются зональным, сектори-альным, двойниковым и ситообразным строением. Зональное и ситообразное строение зерен является типоморфным для данной группы структур. Ситообразное строение метакристаллов и метазерен обусловлено включениями окружающих минералов,, захваченных ими при росте. В мономинеральных агрегатах метакристаллы и метазерна часто имеют разные размеры (от сотых долей миллиметра до нескольких сантиметров) в результате различия условий кристаллизации при росте в неоднородной твердой среде. Структура метасоматических агрегатов неравномернометазерни-стая. Среди метазернистых структур различают идиоморфнометазер-нистую, гребенчатую, радиально-лучистую, аллотриоморфномета-зернистую, гипидиоморфнометазернистую, скелетную, порфироме-тазернистую. В метасоматических рудах наиболее широко распространены идиоморфнометазернистая, аллотриоморфнометазерни-стая и порфирометазернистая структуры. Идиоморфнометазернистая структура (рис. 14) наблюдается в минеральном агрегате, сложенном метакристаллами идиоморфной и гипидиоморфной форм. Метакристаллы имеют прямые границы без следов коррозии, ситообразное изональное внутреннее строение. Разновидностями идиоморфнометазернистой структуры являются гребенчатая и радиально-лучистая метасоматического генезиса. Аллотриоморфнометазернистая структура (рис. 15) развита в минеральном агрегате, сложенном метазернами аллотриоморфной формы. Границы метазерен прямые и зазубренные, внутреннее строение ситообразное и зональное. Гипидиоморфнометазернистая структура характеризует строение минерального агрегата, представляющего сростки метакристаллов; и метазерен. Разновидностью этой структуры является скелетная метазернистая. Порфирометазернистая структура наблюдается в минеральном агрегате, в котором метакристаллы или метазерна реко отличаются размерами. IV. Коллоидные структуры. Встречаются в минеральных агрегатах сферической и фестончатой формы, сложенных мельчайшими частицами минералов от 0, 002 до 0, 0002 мм и менее. Форма коллоидных частиц различается в электронном микроскопе при увеличении в несколько тысяч раз. Агрегаты характеризуются аморфным строением и трещинками усыхания — радиальными и концентрически-зональными. Коллоидные структуры в агрегатах неустойчивые, подвергаются раскристаллизации и переходят в метаколлоидные. Среди коллоидных структур различают гелевую, концентрически-зональную и перлитовую. Гелевая структура — это аморфное строение коллоидного вещества с трещинками усыхания — радиальными и концентрически-зональными. Трещинки усыхания могут быть пустыми или выполнены рудными и нерудными минералами. Гелевая и скрытокри-сталлическая структуры различаются рентгено-структурным анализом. Концентрически-зональная структура наблюдается в агрегатах сферической формы. Отдельные зоны-концентры отличаются друг от друга по окраске или по мощности, или по твердости и пористости. Концентрически-зональное строение коллоидных масс свидетельствует о прерывистом характере их отложения. Перлитовая, или шариковая структура характеризует строение минерального агрегата, состоящего из сферических частиц-шариков, тесно сросшихся друг с другом или расположенных в другом минерале. Строение шариков однородное, с трещинками усыхания. Такая структура часто присуща агрегату пирита и уранинита. Вторичные структуры (см.. табл. 5) подразделяются на две морфогенетические группы: I — кристаллобластические; II — ка-такластические и кластические. I. Кристаллобластические структуры. Характерны для таких минеральных, агрегатов, в которых морфологической единицей являются кристаллобласты — минеральные зерна, образующиеся в процессе перекристаллизации и раскристаллизации минерального вещества в твердом состоянии. Кристаллобластические структуры — полнокристаллические; зерна в них наблюдаются под микроскопом или макроскопически. Они подразделяются на собственно кристаллобластические, метаколлоидные и распада твердых растворов. Собственно кристаллобластические структуры. Формируются в процессе перекристаллизации в твердом состоянии агрегатов зернистого, метазернистого, обломочного и коллоидного строения. Новые зерна — кристаллобласты — возникают на месте первичных минеральных зерен и коллоидного вещества. В минеральном агрегате сначала развиваются тонкозернистые структуры, а затем постепенно образуются мелко-, средне- и крупнозернистые. Перекристаллизация руды может происходить как с изменением, так и без изменения минерального состава. Особенно значительные изменения состава руд, происходят при метаморфизме руд осадочных месторождений железа, марганца, алюминия и др. Наиболее типичными формами для кристаллобластов являются изометричная, округлая, пластинчатая. Иногда зерна линзообразной, призматической и пластинчатой форм ориентированы параллельно друг другу. Крупные идиобласты и ксенобласты характеризуются пойкилитовым строением, которое обусловлено включениями мелких бластов других минералов. В некоторых кристал-лобластах наблюдаются включения, представляющие собой продукты распада твердых растворов или остатки ранних минералов, захваченные в процессе перекристаллизации. Характерная особенность внутреннего строения бластов — их однородное строение. Иногда в кристаллобластах выявляются после травления реликты зонального строения или реликты двойников превращения. Перекристаллизации особенно легко подвергаются минералы низкой и средней твердости (галенит, халькопирит, сфалерит, антимонит и др.). Минералы очень низкой твердости (молибденит) и очень высокой (касситерит) с трудом изменяются. В крупнозернистых агрегатах новообразование тонкозернистой массы кристаллобластов начинается на границах зерен и двойников или по трещинкам. В процессе глубокой перекристаллизации в зернах уничтожаются зональное строение, двойники роста и эмульсиевид-ные твердые включения, а также разрушаются структуры, распада твердых растворов, коллоидные, метаколлоидные, зернистые, мета-зернистые, коррозионные и катакластические. В этой подгруппе выделяются следующие морфологические виды структур: идиоморфнобластическая, скелетная, аллотрио-морфнобластическая, или гранобластическая, гипидиоморфнобла-стическая, ориентированнобластическая и порфиробластическая. Идиоморфнобластическая структура характеризует строение минеральных агрегатов, сложенных идиобластами изометричной, удлиненной и пластинчатой форм без признаков коррозионных границ между зернами. Аллотриоморфнобластическая, или гранобластическая, структура (рис. 16) наблюдается в минеральных агрегатах, в которых развиты ксенобласты направленной и округлой форм. Ориентированнобластическая структура встречается в полосчатых минеральных агрегатах, в которых развиты идиобласты в форме пластинок и линзочек, ориентированные параллельно друг другу. Гипидиоморфнобластическая структура наблюдается в агрегатах, сложенных бластами различной степени идиоморфизма. Порфиробластическая и пойкилобластическая структуры наблюдаются в агрегатах с бластами различных размеров. Метаколлоидные структуры. Образуются, при раскристаллииза-ции геля в твердом состоянии. В коллоидных массах при их изменении возникают мелкие пустоты и поры, распределенные незакономерно, иногда -заполненные поздними минералами. В мета-коллоидных агрегатах сохраняются первичные формы: сферическая, колломорфно-полосчатая, а также.иногда наблюдаются реликты концентрически-зонального строения, поры и трещинки усыхания. Морфологическими видами мета коллоидных структур являются радиально-лучистая и волокнистая. Радиально-лучистая и волокнистая структуры формируются лри раскристаллизации агрегатов сферической и колломорфно-по-лосчатой форм. В концентрически-зональных агрегатах бласты радиально-лучистой и волокнистой форм переходят из одной зоны в другую. В дальнейшем может происходить преобразование ра-диалыю-лучистых и волокнистых структур в гранобластические. Структуры распада твердых растворов. Наблюдаются в сложных по составу минералах — твердых растворах, отложившихся при относительно высоких температурах из расплава или раствора. При понижении температуры твердые растворы становятся неустойчивыми и распадаются в твердом состоянии на более простые химические соединения. При распаде твердого раствора происходит миграция атомов до полного обособления минералов друг-ют друга. Границы между бластами минералов, возникающих при распаде, прямые. Главной особенностью структур распада твердых растворов является форма бластов, прямые границы и постоянные количественные соотношения между минералами (табл.6). В рудах явления распада твердого раствора характерны для таких минералов, которые отличаются близкими кристаллохими-ческими свойствами, например, магнетит — ильменит, пирротин — пентландит, сфалерит — халькопирит, халькопирит — кубанит, борнит — халькопирит, борнит — халькозин, платина — иридий, халькозин — неодигенит, сфалерит — станнин, халькопирит — блеклая руда, ульвошпинель — магнетит, хромит — ильменит, таусманит — якобсит и др. В работах [10, 15] приведен обзор различных типов распада твердых растворов в минералах. Морфологические виды структур в этой группе: эмульсионная,.звездчатая, решетчатая, графическая, пламеневидная и петельчатая. При перекристаллизации агрегатов структуры распада твердых растворов преобразуются в гранобластические. Эмульсионная структура (рис. 17) формируется в начале процесса распада. В твердом растворе образуются эмульсионные весьма тонкие рассеянные включения нового минерала, например, эмульсии халькопирита в сфалерите, пирротина в сфалерите, халькопирита в станнине и др. Иногда эмульсиевидные включения приурочены к двойниковым швам и спайности минерала-«хозяина» или располагаются по зональности роста. Звездчатая структура примечательна формой бластов в виде звездочек или крестов в главном минерале, например, звездочки сфалерита в халькопирите. Пластинчатая и решетчатая структуры (рис. 18) характеризуются расположением пластинок и веретенец нового минерала по спайности в главном минерале. Они типичны для срастаний таких минералов, как магнетит—ильменит, ильменит — гематит, борнит — халькопирит, пирротин — пентландит, халькопирит — куба-нит и др. Графическая структура представляет строение, в котором продукт распада образует в минерале-«хозяине» включения червеобразной, изогнутой формы с прямыми границами. Этот вид структуры типичен для срастаний сфалерит — халькопирит, халькопирит— борнит, галенит — бурнонит и др. Петельчатая структура — это срастания прожилкообразных включений с прямыми границами минерала-«гостя» в минерале-«хозяине». Такая структура возникает при медленном охлаждении руды, когда продукты распада мигрируют к границам зерен главного минерала и заполняют пространство между ними. Характер-на для срастаний пирротина и пентландита. Пламеневидная структура представляет такое строение руды, когда минерал-«гость» в форме клиновидных включений располагается в минерале-«хозяине» вдоль трещинок или границ с другим минералом, например, пентландит в пирротине. II. Катакластические и кластические структуры. Сложены кла-стическими зернами — обломками минералов. Обломки кристаллических зерен, метазерен, бластозерен и коллоидного вещества образуются при динамометаморфизме и механическом выветривании. Под воздействием агентов метаморфизма и выветривания хрупкие и твердые минералы становятся трещиноватыми, дробятся на обломки различных форм и размеров, а пластичные минералы подвергаются смятию, что выражается в изменении формы зерен, ориентированном расположении трещин спайности и отдельности, двойниковых швов. Пластинчатые мягкие минералы расщепляются на более мелкие частицы или претерпевают вязкое течение и заполняют трещинки дробления в хрупких минералах с образованием мелких прожилков-просечек. Катакластические структуры — вторичные. В этих структурах обломки разделены трещинками. Морфологические виды катакластических структур: раздробленная, гранокластиче-ская, тонкокластическая, порфирокластическая, ориентированно-кластическая, ориентированнозернистая, смятия и расщепления. Кластические структуры — первичные. Они формируются одновременно с минеральным агрегатом в процессе отложения. Кластические зерна переносятся водой, воздухом или ледни-комна различные расстояния и вновь отлагаются в виде окатанных, полуокатанных и остроугольных обломков. Морфологические виды кластических структур: обломочная и разновидности ее — псефитовая, псаммитовая, алевролитовая и пелитовая. Структура раздробленная, или дробления (рис. 19), наблюдается в агрегате зерен минералов, разбитых трещинами на остроугольные обломки. Если обломки более или менее одинаковы по размерам, такая структура называется гранокластическдй, если обломки разной величины — порфирокластической; минеральные массы, сложенные мельчайшими обломками (меньше 0, 01 мм), характеризуются тонкокластической структурой. Структура ориентированнокластическая наблюдается в агрегате обломков линзовидной формы, которые вытянуты параллельно полосчатости или сланцеватости. Структура смятия (рис. 20) наблюдается в мономинеральных агрегатах. мягких минералов (галенит, сфалерит, молибденит, халькопирит и др.). Признаки смятия — изогнутые трещинки спайности и двойниковые швы, возникновение полисинтетических двойников давления в зернах. Структура расщепления (см. рис. 20) наблюдается в смятых, развальцованных агрегатах волокнистых и пластинчатых минералов (молибдените, графите, слюде, хризотил-асбесте и др.). При одностороннем давлении зерна таких минералов легко разделяются по плоскостям совершенной спайности на все меньшие и меньшие индивиды — в десятые, сотые и тысячные доли миллиметра. Среди кластических структур широко распространена обломочная. Обычно перемещенные обломки пород или руд скреплены цементом, отложившимся в момент их осаждения; Разновидностями обломочной структуры являются псефитовая, псаммитовая, алевролитовая и пелитовая. Все эти термины заимствованы из осадочной петрографии и впервые применены к рудам А. Г. Бетех-тиным в 1937 и Л. В. Пустоваловым в 1940 г. Псефитовая структура характеризуется обломками размером от 1 до 100 мм и более; псаммитовая структура выделяется при размере обломков от 0, 1 до 1 мм; алевролитовая — от 0, 01 до 0, 10 мм; пелитовая — при размере обломков менее 0, 01 мм. Глава 6
|