ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 3
среды |
минералообразования. |
Формула литиофорита |
предлагается |
|||
в виде |
(Alj, L i ) M n 0 2 ( O H ) 2 [125]. Учитывая |
структурное сходство |
||||
елизаветита |
с |
литиофоритом, |
формулу его |
можно |
представить |
|
в виде |
(Al, С о ) М п 0 2 ( О Н ) 2 . |
|
|
Необходимы: |
||
Данных |
о |
природе асболанов недостаточно. |
1) проведение специальных исследований по выделению индиви дуализированных минералов и тщательному исследованию их; 2) разработка методов фазового анализа по определению соеди нений кобальта и марганца различных степеней окисления.
Кобальтсодержащий псиломелан [(Ва, М п 2 + ) 3 ( 0 , |
ОН)6 Мп^+Оі6 ] |
часто встречается вместе с асболанами, образуя |
землистые и |
иплотные тонкокристаллические агрегаты, иногда натечные
(сталактиты), почковидные, |
сферические |
(оолиты |
и конкреции), |
а также дендриты. Минерал |
содержит до |
1% СоО |
[125]. |
Значительные запасы кобальта сосредоточены в железо-мар ганцевых конкрециях, покрывающих дно современных океанов и морей [248] и возникших в процессе диагенеза илов за счет пере распределения железа, марганца и сопровождающих их элементов.
Конкреции сложены [151, 248] большим |
числом |
произвольно |
|
сросшихся различных минералов. Большинство из |
них |
(кварц, |
|
апатит, биотит, полевые шпаты, пироксен, |
оливин |
и др.) |
имеют |
обломочное происхождение, некоторые образуются в процессе диагенеза (железо-марганцевые минералы), монтмориллонит, филлипсит) или имеют органическое происхождение (опал).
Изучение минерального состава и природы железо-марганце вых минералов конкреций находится еще в начальной стадии. По
данным В. Бузера |
[218], минералы железо-марганцевого мате |
|||
риала |
конкреций имеют многослойную |
структуру, в которой слои |
||
MnÜ2 |
чередуются |
со слоями М п ( О Н ) 2 |
и |
Fe(OH)3 . При избытке |
железа |
образуются |
железистый манганит |
[(Mn, Fe) О ( О Н ) ] , гё- |
тит (FeO-OH) или коллоидные гидроокислы железа. Другой марганцевый минерал, по-видимому, тождественный с синтетиче ским ô M n 0 2 , особенно характерен для маложелезистых конкреций. Д. Л. Меро [249] считает, что рудные минералы конкреций по структуре близки к литиофориту (AI, L i ) M n Ö 2 ( O H ) 2 , а сообщая о поднятой со дна Тихого океана конкреции весом в 58 кг пишет, что она почти полностью сложена манганитом (МпО - ОН) . Пре обладающими минералами рудной части конкреций являются
псиломелан [(Ва, М п ^ , |
С о ) 3 ( 0 , |
O H ) 6 M n ^ + O i 6 ] |
и гидрогётит |
(FeO-OH-nH2 0), а резко подчиненными (возможно |
характерными |
||
для больших глубин)—железистый |
манганит и манганит [151]. |
||
Гетерогенит |
и его |
разновидности |
Гетерогенит (СоООН) (или гидроокись кобальта, трансваалит, с.тениерит, любумбашит) и его медь- и никельсоДержащие разно видности [шульценит— (Со, Си) (О, ОН) ОН или миндигит, триёит и гейбахит (Со, Ni) (О, ОН), или геубахит, хойбахит, кобальто-
84
никелевый |
оксигидрит, винклерит] |
представляют собой |
обособ |
||||||
ленную группу |
природных |
соединений, |
не |
содержащих заметных |
|||||
примесей |
марганца. Вместе |
с тем в |
ряде |
месторождений |
различ |
||||
ных |
генетических типов |
(месторождения |
Заира; Блекбирд, США; |
||||||
Дашкесанское, СССР) на некотором удалении от рудных |
тел на |
||||||||
блюдаются переходы от чисто кобальтовых соединений |
к мар- |
||||||||
ганце-кобальтовым, что |
объясняется |
резко выраженным |
химиче |
||||||
ским |
родством |
кобальта |
и |
марганца |
[103]. Гетерогенит |
и его |
разновидности образуют значительные скопления в зоне окисления кобальт-медных осадочных метаморфизованных месторождений Заира и Замбии. Встречаются они также, образуя иногда скопле ния, в кобальтовых и кобальтсодержащих месторождениях других типов, развиваясь за счет окисления арсенидных и сульфоарсенидных минералов кобальта.
Гетерогенит образует черного цвета плотные натечные скрытокристаллические выделения ( почковидные, гроздевидные; иногда
концентрически-скорлуповатые |
с трещинками дегидратации геля) |
||
и корки, порошковатые агрегаты, радиальнолучистые |
скопления |
||
мельчайших |
кристаллов. Сингония тригональная. |
Структура |
|
аналогична |
структуре NHF2. |
Кобальт находится в |
шестерной |
координации. Слои заполненных октаэдров чередуются со слоями незаполненных тригональных призм. Рентгеноаморфен, иногда дает на порошкограммах размытые линии. В связи с тем, что гетеро генит представляет собой слабо раскристаллизованные и коллоид
ные образования физические свойства и химический |
состав его |
|||
сильно изменяются |
(твердость 1 — 4,5, уд. вес 3—4,5, |
содержание |
||
СоО 0—70%, С о 2 0 3 |
0—84,6% [215]). |
|
||
Шульценит содержит |
от 7,0 до 22,0% СиО; в гейбахите отно |
|||
шение СоО : NiO достигает 2 : 1 . |
|
|
||
|
|
АРСЕНАТЫ |
|
|
Изоморфный |
ряд |
эритрин |
— никельэритрин |
— |
|
|
аннабергит |
|
|
Минералы этого |
ряда |
широко |
распространены в зоне окисле |
ния кобальтовых и никель-кобальтовых жильных месторождений, встречаются в зоне окисления месторождений других типов. Из всех кобальтовых и никель-кобальтовых арсенатов, развитых в зоне окисления, эти минералы наиболее устойчивы. Они не обра зуют крупных скоплений, представляющих интерес для самостоя тельного промышленного использования их. Вместе с тем яркая окраска минералов (малиновая и ярко-розовая у эритрина, бледно-розовая у никельэритрина и бледно- и ярко-зеленая у аннабергита) является важнейшим поисковым признаком мышья-
ково-кобальтового |
и мышьяково-кобальт-никелевого |
оруденения. |
|
К |
минеральной |
группе эритрин (Соз[А504 ]28Н2 0)—аннабер |
|
гит |
(Ni3 [As04 ]28H20) относятся водные арсенаты |
Со2 + и N i 2 + |
.85
с изменяющимися количествами примесей других элементов: Fe2 +
(и частью Fe3 + |
от 0,3 до 2%, |
редко до 8%), |
MgO (от 0 до 7% |
|
и более — кабрерит, гёрнезит), |
ZnO (от 0 |
до |
30,52%—кёттигит), |
|
СаО (обычно |
до 0,5%, редко |
до 9,3%— |
дюджонит [103]). Эта |
группа минералов характеризуется переменным содержанием ко бальта и никеля и образует изоморфный ряд эритрин — никельэритрин — аннабергит. По данным экспериментальных исследова ний [209] этот ряд непрерывный. К эритрину следует относить минералы, в которых Со : Ni от 100:0 до 80:20, к никельэритрину — от 80 : 20 до 20 : 80, к аннабергиту — о т 20 : 80 до 0 : 100.
Все минералы ряда встречаются в виде кристаллов моноклин ной сингонии, землистых порошковатых масс и колломорфных образований.
КАРБОНАТЫ
Кобальтсодержащие карбонаты (кальцит, родохрозит) и соб ственно кобальтовый карбонат — сферокобальтит, являются мало распространенными минералами. Сферокобальтит (СоСо3 ) в зна чительных количествах встречен только в верхних горизонтах кобальт-медных месторождений провинции Катанга (Заир). Мине рал имеет структуру типа кальцита и содержит до 45—47% кобальта.
|
|
СИЛИКАТЫ |
|
|
|
|
|
|||
Силикаты кобальта до сих пор неизвестны, |
тогда как |
силика |
||||||||
ты никеля |
(ревдинскит, непуит, |
гарниерит, гарниерит-галлуазит) |
||||||||
довольно широко |
распространены в |
коре |
выветривания |
основных |
||||||
и ультраосновных |
пород, образуясь |
|
в |
процессе |
выветривания |
|||||
никельсодержащих |
силикатных |
минералов |
(серпентина |
и |
оливи |
|||||
на). В этом одно из существенных |
|
отличий |
геохимии |
кобальта |
||||||
от геохимии |
никеля. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Все кобальтсодержащие силикаты как первичные, так |
и вто |
|||||||||
ричные относятся |
преимущественно |
к |
минералам магния, |
железа |
||||||
и никеля. Среди них Г. А. Крутов [103, 105] |
выделяет |
|
группы: |
|||||||
1) оливина и некоторых других ортосиликатов; |
2) |
магнезиально- |
||||||||
железистых |
пироксенов, амфиболов |
и |
слюд; |
3) |
гидросиликатов |
магния, никеля и железа. Наибольший интерес из минералов пер
вой группы представляет оливин, второй — пироксен, третьей — |
|
серпентин, нонтронит, хлорит. |
|
Содержание СоО в оливине [(Mg, Fe)2 Si04 ] изменяется |
от 0,00 |
до 0,08%, составляя в среднем 0,017%, а № 0 — от 0,10 до |
0,67%, |
в среднем —0,37% [44, 46, 103, 120, 140, 200]. Отношение NiO : СоО
в оливине составляет 20—30: 1. С увеличением железа в |
оливине |
с приближением к составу фаялита Fe2Si04 это отношение |
умень- |
86
шается до 3 : 1 , а с увеличением магния (в |
форстерите |
Mg2SiOi) |
|||||
возрастает до 50 : 1 *. |
|
|
|
|
|
||
В 11 химических |
анализах оливина, приведенных И. И. Эдель- |
||||||
штейном |
[200], содержание СоО оставалось |
постоянным и равным |
|||||
0,01%. При этом содержание NiO изменялось |
от 0,29 |
до |
0,40%, |
||||
а серы — от следов |
до 0,02%- В приведенном |
автором |
анализе |
||||
оливина, |
в котором |
при минераграфическом |
исследовании |
(с уве |
|||
личением |
до 2000) |
не установлена |
вкрапленность |
сульфидов, |
|||
определено содержание: кобальта 0,014%, |
никеля 0,19%, серы |
||||||
0,0051%. |
Фазовым |
анализом никеля |
в том же образце |
оливина |
определено никеля силикатного 0,18%, сульфидного 0,0064%. Все эти факты свидетельствуют о том, что никель в оливине входит в основном в кристаллическую решетку минерала, и только незна чительная часть его, судя по присутствию серы, связана с вкрап
ленностью сульфидов |
(пентландита, пирротина) |
в оливине. |
Ко |
бальт в оливине изоморфно замещает никель или железо. |
|
||
Кобальтоносность |
пироксенов изучена слабо. |
Судя по |
имею |
щимся данным [46], в габбро-долеритах интрузива |
Норильск |
I (по |
результатам количественного спектрального анализа 24 образцов пироксенов) в моноклинном пироксене содержится 0,0045—0,020%
кобальта |
(среднее |
0,008%), |
в |
|
ромбическом — 0,006—0,015% |
||||
(среднее |
0,01%) |
и, |
соответственно, |
никеля — 0,006—0,05% (сред |
|||||
нее 0,021%) и 0,017—0,05% |
(среднее 0,034%). |
||||||||
Из |
гипергенных |
кобальтсодержащих минералов — гидросили |
|||||||
катов |
магния, |
железа |
и |
никеля — серпентин [Mg, Fe][Si4 Oin] |
|||||
[OH]r |
или 3(Mg, Fe)0-2SiCv 2H2 0] |
является наиболее распрост |
|||||||
раненным. Минерал |
относится |
к |
гидротермальным образованиям |
||||||
и возникает в процессе |
изменения |
оливина. |
По данным имеющихся анализов серпентина, содержание ко бальта в нем изменяется в широких пределах от 0,00 до 0,05%, составляя в среднем 0,01%- Вблизи поверхности содержание ко бальта в серпентине несколько повышается за счет ассоциирую щих с ним гипергенных (главным образом марганцевых) мине ралов. Отношение кобальта к никелю в серпентине изменяется по
одним данным [103] от |
1 :50 до 1 : 10, по другим [51] — от |
1 : 40 |
до 1 : 20. Большая часть |
кобальта в серпентине может быть |
объ |
яснена как изоморфная примесь к железу и никелю, меньшая часть обязана механической примеси железистого кобальта (уайрауита) и кобальтсодержащих железистого никеля и самород ного никеля.
Присутствие в серпентине железистого кобальта — уайрауита установлено недавно Г. А. Чоллинсом и Дж . В. П. Лонгом [221]. Минерал этот образует в серпентине зерна квадратного, гексаго
нального и округлого сечения. Размер |
зерен менее 2 мк до 5 мк |
и редко до 7X4 мк. Состав минерала, |
установленный с помощью |
* Т. Сахама и К. Ранкама [262], принимая во внимание близкие размеры ра диусов двухвалентных кобальта и железа, считают, что кобальт в магматиче ских горных породах связан изоморфно с железом теснее, чем с магнием.
87
электронного зонда (в пересчете на вес. % ) : Со 48,8±0,8, Fe 49,8±0,8, Ni 0,5±0,1 2 99,1. Формула минерала CoFe. Отража тельная способность минерала определена в 51% (по сравнению
спиритом).
Врезультате исследований Э. Г. Никеля [253] подтверждается присутствие в серпентине мельчайших выделений содержащего кобальт железистого никеля (сфероидальных до 10 мк и игольча тых кристаллов до 100 мк в длину), известных в литературе под различными наименованиями: аваруит, бобровскит, джозефинит, суэзит. По имеющимся данным состав железистого никеля сле
дующий: Ni 65—75%, Fe 25—35%, Со 3,5%, |
Си до 0,2%. |
В самородном никеле 2 C o + F e < 2 % [149]. |
|
Зерна железистого кобальта и никеля и |
самородного никеля |
отмечаются на границах псевдоморфоз серпентина по оливину и в поздних прожилках серпентина. Это свидетельствует о том, что об разование минералов тесно связано с процессом серпентинизации.
Отсутствие фазового анализа кобальта не позволяет установит! количественные отношения между двумя формами кобальта і серпентине.
В нонтроните коры выветривания основных и ультраосновных массивов характерно постоянное незначительное содержание СоО (до 0,03% [103]) при изменяющихся содержаниях NiO (0,31—
3,75%). При этом в нонтроните |
часто отмечаются незначительные |
|||
количества МпО, с которым |
может |
быть связано |
присутст |
|
вие СоО. |
|
|
|
|
В железистом хлорите незначительное содержание СоО счи |
||||
тается явлением |
обычным. Так, например, в хлорите Халиловского |
|||
месторождения |
железистых руд Урала |
Б. П. Кротов |
и др. [102] |
отмечают более или менее постоянное содержание кобальта, рав
ное 0,01—0,08%. При этом содержание NiO в хлорите |
изменяется |
||
от 0,15 до |
0,80%. |
Отношение СоО : NiO составляет в |
среднем |
1:5. Б. П. |
Кротов |
предполагает, что и кобальт и марганец, при |
сутствующие в железистом хлорите, входят в решетку его. Иного
мнения |
придерживается |
Г. А. Крутов [103], считая, что постоянные |
|||||
примеси рассеянных в |
хлорите гидроокислов |
марганца |
позво |
||||
ляют предположить связь кобальта с ними. |
|
|
|
||||
В последнее время при изучении |
Серовского месторождения |
||||||
никелевых руд |
коры |
выветривания |
серпентинитов (Северный |
||||
Урал) |
В. М. Григорьевой [69] установлен |
железистый |
хлорит |
||||
(лептохлорит) с высоким содержанием |
кобальта. |
|
|
||||
Лептохлорит |
встречается здесь в |
виде: |
а) |
голубовато-серых, |
землистых образований; б) черно-зеленых плотных масс и черных почковидных агрегатов. Голубовато-серый лептохлорит образует в пустотках мелкие шестигранные кристаллы.
Химический |
состав |
лептохлорита |
(вес. % ) : а) |
голубовато-се |
||||
рого |
землистого — СоО 1,15, № 0 |
2,05, Si0 2 |
18,90, |
А1 2 0 3 |
20,20, |
|||
Fe2 03 |
0,05, FeO |
31,90, |
MgO 3,43, |
МпО 0,23; |
б) черно-зеленого |
|||
плотного — С о О |
0,65, |
NiO 1,30, Si0 2 |
25,40, |
А1 2 0 3 |
11,70, |
Fe2 03 |
88