6  Минералогия (К.Иванова, Н.Леонова)

Михайловское месторождение не очень богато разнообразными минералами. Большинство из этих минералов характеризуются высоким содержанием железа, например, магнетит, гематит, гетит, гидрогетит пирит, рибекит и др. До сих пор не дано точного ответа, о том, откуда могло взяться такое большое количество железа.

Главными породами этого района являются джеспилиты, состоящие из магнетита, гематита и кварца. Джеспилиты имеют метаморфическое происхождение. Также метаморфическое происхождение имеют и другие минералы, не входящие в состав джеспилитов. Но этим происхождение минералов не ограничивается. В палеозое и мезозое эта территория была покрыта морем, в результате чего происходило осадконакопление. Минералы, образовавшиеся благодаря этим процессам имеют осадочное происхождение, например, глинистые минералы. Еще были встречены минералы гидротермального происхождения. Этот вывод мы сделали на основе того, что эти минералы образовывали жилы, несогласные со сланцеватостью метаморфических пород. Существуют и такие минералы, которые сформировались в результате процессов выветривания , например гетит и гидрогетит. Главной нашей целью было изучение форм выделения, свойств, ассоциаций минералов Михайловского месторождения. Нам удалось ознакомиться с минералами следующих классов: окислов и гидроокислов, силикатов, сульфидов и карбонатов.

6.1  Класс окислов и гидроокислов

Кварц - SiO 2

Триг. синг. Спайность отсутствует. Излом раковистый. Блеск стеклянный. От бесцветного до серого. Тв. 7. Пл. 2,6.

Кварц - один из главных породообразующих минералов джеспилитов, где он присутствует в виде мутных трещиноватых агрегатов. Он переслаивается с магнетитом, гематитом и зеленой слюдкой. Этот кварц имеет метаморфическое происхождение. Также он встречается в осадочных рудах в виде мелких зерен неправильной формы. Мы встречали кварцевую гальку размером 0,3-0,7 см в осадочных породах, цвет которой был от розового до голубого, в зависимости от примесей. Жильный кварц имеет гидротермальное происхождение. Кварц ассоциировает с пиритом, актинолитом, зеленой слюдой, гематитом, магнетитом.

Гематит Fe 2 O 3

Триг. синг.Спайность отсутствует. Излом раковистый. Блеск металлический, непрозрачен. Цвет черный, серебристо-серый, красный. Черта вишнево-красная. Тв. 6,5-6. Пл. 5,2.

Мы встречали гематит в виде пластинок (чешуек) серого цвета и порошковидных агрегатов красного цвета. Красноцветные продукты разложения силикатов (амфиболов, пироксенов) образуют рыхлые землистые скопления красного или бурого цвета. Тонкочешуйчатый гематит является основной частью красноцветных железистых продуктов разложения силикатов. Гематит и магнетит часто замещают друг друга и на глаз невозможно определить, что есть гематит, замещенный магнетитом, а что наоборот. Размер чешуек и пластинок 0,1-0,3 мм и лишь по длинной оси они достигают 1-1,5 мм. Агрегаты гематита мы наблюдали в ассоциации с кварцем, кальцитом и магнетитом. Происхождение гематита было метаморфическое, т.к. он находится в джеспилитах, а джеспилиты - метаморфические породы. При большой концентрации гематита джеспилит был красного цвета.

Магнетит Fe Fe 2 O 4

Куб. синг. Спайность несовершенная. Излом раковистый. Блеск металлический, непрозрачен. Цвет черный. Черта черная. Хрупок. Тв. 5,5. Пл. 5,2. Магнитен.

Магнетит как и гематит был тоже метаморфического происхождения (по тем же критериям). Встречался в виде плотных агрегатов. Часто он переслаивался с зеленой слюдкой. Цвет магнетитовых агрегатов, которых мы видели, был черно-серый. Магнетит является главным породообразующим минералом бедных руд. Мы видели магнетит в ассоциации с зеленой слюдкой, пиритом, кварцем, сидеритом и гематитом. При окисление магнетит переходит в гетит и гидрогетит. При преобладании магнетита джеспилит имеет темный оттенок.

Гетит FeOOH и гидрогетит FeOOH*nH2O

Гетит и гидрогетит - минералы, входящие в состав лимонита. Лимонит- минеральная смесь, возникающая в результате разрушения железосодержащих минералов. Спайность совершенная. Излом неровный, занозистый. Цвет желтовато-бурая. Их Тв. колеблется от 1 до 5. Пл. около 4.

Гетит и гидрогетит образовывался в девонской коре выветривания. Это были мелкозернистые агрегаты. Ассоциировали гетит и гидрогетит с пиритом, кварцем, кальцитом и сидеритом.

6.2  Класс сульфидов.

Пирит FeS 2

Куб. синг. Спайность отсутствует. Цвет соломенно-желтый. Блеск металлический. Пл. 5. Тв. 6 - 6,5.Черта черная.

Мы встречали три генерации пирита. Пирит первой генерации в виде кубов и крупнозернистых агрегатов до 1,4 см (раннее образование). Размер кристаллов пирита 0,1-1,5 см.. В кристаллах 0,8-1,5 наблюдалась штриховка параллельная граням. Также встречались бесформенные пластинки размером 0,2-0,4 см.. Он ассоциировал с зеленой слюдой, гематитом, магнетитом.

Пирит второй генерации (гидротермальный) характеризуется тесной ассоциацией с кварцем и кальцитом. Гидротермальный пирит встречался в виде зернистых агрегатов, заполняющих жилы в кварце, образующих вкрапленники и прожилки в гематите, магнетите. Третья генерация пирита была представлена радиально-лучистыми агрегатами в виде сферолитов и конкреций (пиритовые ежи). Пирит этот этой генерации встречался также в глинистых породах. На пирите встречалась побежалость. Еще мы наблюдали кварцевый конгломерат, где пирит являлся цементом, а так же замещенные пиритом остатки флоры (дерево) в песках батского яруса. Пирит третьей генерации был весь осадочного происхождения, т. к. в батском ярусе было осадконакопление, и по нашим предположениям замещение происходило без высоких температур и давления.

6.3  Класс силикатов

Каолинит AL 4 [Si 4 O 10 ](OH) 8

Трик. синг. Спайность весьма совершенная по пинакоиду. Цвет белый, серый, бурый. Цвет черты зависит от примесей: белая, серая, бурая. Тв. 2-2,5. Пл. 7.

Монтмориллонит (Na,Ca) 0,33 (AL,Mg) 2 [Si 4 O 10 ]*(OH) 2 nH 2 O

Моноклинная сингония. Спайность совершенная. Излом раковистый. Цвет белый, зеленый и др. Тв. 1-2. Пл. 2.

Отдельных частичек глинистых минералов (каолинита и монтмориллонита), по которым можно было бы определить вид минерала мы не видели, т.к. они очень мелкие. Но по теоретическим данным они явялются главными породообразующими минералами глин. Мы встречали зеленую глауконитовую глину, содержащую лимонитовые конкреции (девонского возраста), серую, глину обогащенную пиритом (юрского возраста).

Щелочной амфибол (рибекит ) Na 2 Fe 3 Fe 2 [Si 4 O 11 ] 2 (OH, F) 2

Монокл. синг. Спайность совершенная. Цвет темно-синий до черного; крокидолит - голубой до темно-синего. Блеск стеклянный до шелковистого (крокидолит). Непрозрачный. Хрупкий. Излом ступенчато-неровный до занозистого (крокидолит). Черта темно-синяя, черно-синяя до светло-синей. Тв. 5-6. Пл. 3,0-3,4.

Мы видели разновидность щелочных амфиболов - рибекит. Он заполнял некоторые трещины в джеспилитах. Их мощность была до 0,2 см. Мы встречали щелочной амфибол (рибекит) в виде землистых агрегатов синего цвета и тонких налетов голубого цвета с шелковистым блеском. Щелочной амфибол голубого цвета приближается к ряду рибекит-арфедсонит, а синий ряду рибекит-родусит ("Геология, минералогия и инженерная геология КМА"). Щелочной амфибол имеет гидротермальное происхождение. Это объясняется несогласием залегания рибекитовых жил со сланцеватостью пород, что дает нам определить более позднее образование рибекита по отношению к этим породам. Подтверждением этого являются ассоциации щелочного амфибола. Мы наблюдали щелочной амфибол в ассоциациях с кварцем, зеленой слюдой и рудными минералами. На этом месторождении присутствуют щелочные амфиболы (рибекит) метаморфического происхождения, т. к. щелочные амфиболы являются второстепенными минералами железистых кварцитов (<Геология, минералогия...>). Но мы не встречали рибекит метаморфического происхождения, хотя теоретически он там присутствует.

Актинолит. Ca (Mg, F) 5 *[Si 8 O 22 ] (OH) 2

Актинолит относится к группе амфиболов. Форма выделения: шестоватые или спутанно-волокнистые агрегаты. Монокл. синг. Спайность совершенная. Блеск стеклянный или чаще шелковистый. Цвет от серовато-зеленого до темно-зеленого. Черта белая. Тв. 5,5-6. Пл. 2,9-3,3.

Мы видели агрегаты актинолита зеленого цвета с шелковистым блеском. Спутанно-волокнистые агрегаты актинолита были гидротермального происхождения, т. к. тесно ассоциировали с жильным кварцем.

Зеленая слюдка K 2 AL 1,5 [Si 2,5 O 10 ]

Зеленая слюдка (ряда флогопит-лепидомелана ? ) встречалась в магнетитовых кварцитах Михайловского месторождения. Она представляет собой чешуйки без ясно выраженных очертаний. Размеры чешуек до 0,3 см. Зеленая слюда образовывала прослойки в джеспилитах. Толщина прослоек до 0,2 см. Цвет зеленой слюды изумрудно-зеленый с шелковистым блеском. Направление пластинок было горизонтальным. Агрегаты зеленой слюды имели метаморфическое происхождение. Подтверждением этого являются ориентация пластинок слюды параллельно сланцеватости джеспилитов. Зеленая слюда ассоциировала с пиритом, кварцем, гематитом, магнетитом.

6.4  Класс карбонатов

Кальцит Ca[CO 3 ]

Триг. синг.. Спайность совершенная. Блеск стеклянный. Цвет бесцветный, белый, серый, желтоватый, черный. Черта белая. Тв. 3. Пл. 2,7.

Кальцит встречался в виде щеток, кристаллы которых были размером от 2 до 5 мм. Цвет кальцита зависит от примесей - от белого до розового. Из-за механических включений окислов и гидроокислов железа в кальците, он приобретает оттенок ржавчины. Агрегаты кальцита были от полупрозрачных до непрозрачных. В основном кальцит мы видели в окисленных породах (ассоциировал с гетитом и гидрогетитом). Встречались также кальцитовые прожилки в ассоциации с кварцем, пиритом гидротермального происхождения.

Сидерит Fe[CO 3 ]

Триг. синг. Спайность совершенная. Блеск стеклянный, перламутровый; просвечивает до прозрачного. Цвет от медово-желтого до темно-бурого. Излом ступенчато-неровный. Черта белая, у выветренного минерала - бурая. Тв. 4. Пл. 3,8.

Сидерит является одним из наиболее распространенных минералов коры выветривания Михайловского карьера. Он встречался в виде мелкокристаллических бесформенных скоплений (крупных кристаллов не видели), сферолитов. Агрегаты сидерита, которые мы видели, были переполнены вкраплениями тонкодисперсных окислов железа, создающих красноватую и буроватую окраску . Сидерит образовался в результате того, как толща железистых кварцитов подверглась окислению, т.е. он образовался в зоне окисления. Ассоциировал сидерит с пиритом, лимонитом, гетитом и гидрогетитом.

Много лет Михайловское месторождение изучают ученые, Но на сегодняшний день существует еще много вопросов, на которых нет ответа. Поэтому мы за нашу короткую поездку узнали и изучили только малую часть минеральных видов. Но мы получили достаточно важные для нас сведения по формам выделения и процессам минералообразования (см. главу <Генетическая минералогия>).