Турмалин Общая характеристика Формула Na Mg 6 B 3

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Турмалин Общая характеристика. Формула Na. Mg 6[B 3 Al 3 Si 6 O 25](OH)5. Cингония тригональная, спайность несовершенная, твердость около 1200 кг/мм 2. Блеск стеклянный. Отличается сильным плеохроизмом с изменением окраски. Обладает пиро- и пьезоэлектрическим эффектом. Кристаллическая решетка турмалина соответствует кольцевой структурной категории, но очень сложна по кристаллохимическим особенностям: он относится к бороалюмосиликатам и не имеет аналогов. Характерные примеси – Cr, Ti, Fe, Mn, V, K, Li, Ca. Изоморфная емкость структуры турмалина огромна: выделяется 12 вариантов изоморфизма. Наиболее распространенные из них: 1) Mg – Fe и 2) Na – Li – Mn – Fe. Характерны дефекты в области одновалентного катиона (вакансии), вызывающие окраску. Обычно эта позиция занята только наполовину.

Разновидности турмалина Название Примеси Окраска Шерл Fe Черный Дравит - Бурый, желтый, зеленый Эльбаиты: ахроит - Бесцветный « рубеллит Mn 3+ Розовый красный « верделит Fe Зеленый « индиголит Fe 2+ , Fe 3+ Синий Тсилаизит Mn Желтый Хром-турмалин Cr Изумрудно-зеленый Увит Ca Коричневый, зеленый Лиддикоатит Ca, Li Бюргерит Fe Полихромный т. « « Темно-бурый Зональная

Формации № п/п Название Камни Месторождения 1 Турмалиноносных миароловых гранитных пегматитов До 10 см Забайкалье, США (м-е Пала), Мадагаскар 2 Турмалиноносных бесполостных гранитных пегматитов 3 Турмалиноносных плагиоклазитов и скарнированных зон в магнезиальных мраморах До 10 см Ньяма, Шри-Ланка 4 Турмалиноносных кристаллических сланцев До 10 см Кения 5 Элювиальных, делювиальноаллювиальных и аллювиальных россыпей Мозамбик (Алту-Лигонья), Урал (Липовское), США (Ньюри) Бразилия, Шри-Ланка (р-н Ратнапура), Ньяма, Мозамбик, Мадагаскар

Характеристика основных формаций • Формация миароловых гранитных пегматитов. Имеет большое промыщленное значение. Форма залегания – пегматитовые жилы с полостями. Объем полостей достигает 10 м 3 и более. Вмещающие породы представлены гранитами, гнейсами, габбро, мраморами, кристаллическими сланцами. Минерализованные полости встречаются в центральных частях жил. Из таких пегматитов извлекают рубеллит, верделит и индиголит. Примерами являются Копь Гремячья (Забайкалье) и месторождение Пала (США) (рис. ). • Формация бесполостных гранитных пегматитов. Аналогична предыдущей, но не имеет полостей. Турмалин представлен теми же разностями, но встречаются и полихромные. Является важным источником питания элювиальных и аллювиальных россыпей. Примером является месторождение Алту-Лигонья (Мозамбик) (рис. ).

Характеристика формаций (продолжение) • • • Формация плагиоклазитов и скарнированных зон в магнезиальных мраморах. Турмалин образуется в результате метасоматических процессов под влиянием гидротерм и метаморфизма. Ювелирные разности (обычно дравиты медово-желтого, зеленого и коричневого цвета размером до 10 см) присутствуют в виде вкрапленников в плагиоклазитовых ядрах. Форма рудных тел – жилы и линзы протяженностью до 150 м. Плагиоклазиты окружены тремолитовой оторочкой. Месторождения данной формации сопровождаются россыпями. Формация кристаллических сланцев. Кварц-мусковитовые сланцы включают кристаллы дравита размером до 10 см. Месторождения довольно редки и находятся в Кении. Они также сопровождаются элювиальными россыпями. Формация россыпей. Имеет большое промышленное значение в связи с большой химической и механической устойчивостью турмалина. В россыпях концентрируются крупные кристаллы турмалина.

Применение. Экономика • Турмалин применяют в ювелирных изделиях, особенно эльбаиты и дравиты. Друзы шерла ( «турмалиновые кольца» ) являются ценным коллекционным материалом. Обычные размеры кристаллов турмалина, из которых изготовляют ювелирные изделия, составляют 1 -5 см в длину и 0, 5 -2 см в поперечнике. Уникальными камнями для ювелирных целей считаются индивиды, имеющие размеры более 25 х10 х10 см. • В технике турмалин используется в приборах в качестве датчиков, где используется непосредственное превращение тепловой или механической энергии в электрическую, и наоборот. Кроме того, в оптических приборах используются уникальные оптические свойства турмалина. • Ювелирные турмалины добывают в Бразилии, США, России, Шри -Ланке, Индии, Намибии, Мозамбике, Танзании, Кении, Ньяме, Мадагаскаре. Стоимость рубеллита 10 -300 $/кар, верделита, индиголита – 5 -100 $/кар.

Кварц • Общая характеристика. Кварц – наиболее распространенный минерал в природе. Каркасный силикат. Сингония тригональная (для α-кварца) и гексагональная (для β-кварца). Блеск стеклянный, спайность несовершенная, твердость около 850 кг/мм 2. Особо ценятся крупные прозрачные кристаллы благодаря уникальным оптическим, электрическим, механическим свойствам и красивой окраске. • С позиций геологии самоцветов многочисленные разновидности и разности кварца можно объединить в три группы: 1) кристаллические минералы, 2) скрытокристаллические минералы (халцедоны) и 3) мономинеральные горные породы (яшмы, кварциты).

Природа окраски кварца • 1) Присутствие элементов-примесей в кристаллической решетке. Например, яркая окраска аметиста обусловлена изоморфным замещением кремния трехвалентным железом с компенсацией лишнего положительного заряда Na+. • 2) Дефектами кристаллической решетки. Они являются причиной окраски раухтопаза, мориона. • 3) Включениями других минералов. Так, авантюрин окрашен мельчайшими чешуйками биотита, фуксита или гетита; празем – иголочками актинолита, хризопраз – соединениями никеля. • 4) Механическими примесями оксидов и гидроксидов железа (характерно для халцедонов, яшм). • 5) Условия образования. Например, в процессе метасоматоза образовавшаяся псевдоморфоза кварца может унаследовать свойства первичного минерала (кошачий глаз является псевдоморфозой по агрегату рог. обманки и асбеста). Зональность окраски вызвана изменением состава среды минералообразования.

Пьезокварц и оптический кварц • В качестве оптического и пьезосырья используют природные и синтетические кристаллы β-кварца (горный хрусталь, цитрин, аметист, раухтопаз, морин, розовый кварц). • Явление пьезоэффекта было от открыто в 1880 г. Пьером и Жаком Кюри. Оно заключается в приобретении гранями кристалла кварца электрического заряда при сжатии их вдоль оси второго порядка. Включения и сдвойникованность снижают качество кристаллов. Поэтому α-кварц пьезоэффектом не обладает. • Оптические свойства кварца очень удобны для диагностики минералов в шлифах. Поэтому кварцевые пластинки и линзы широко применяют в поляризационных и других микроскопах.

Формации • • 1) Формация полостных зональных пегматитов. Эти пегматиты залегают в эндоконтактовых зонах гранитов. Диаметр пегматитовых тел достигает 80 м. В Канаде известны пегматитовые жилы протяженностью до 1 км. В центре пегматитовых тел присутствует кварцевое ядро. Полости с друзами хорошо оберазован-ных кристаллов β-кварца непосредственно примыкают к кварцевому ядру. Основными разностями кварца являются морион и раухтопаз. Месторождения комплексные – из них добывают также топаз, аквамарин, оптический флюорит. Месторождения известны в России, Канаде, Бразилии, Китае, Монголии, США, Афганистане, Шри. Ланке, Ньяме. 2) Формация хрусталеносных кварцевых жил. Это гидротермальные жилы в кремнистых породах – кварцитах, песчаниках, гнейсах, глинистых сланцах. Для них характерно отсутствие металлической минерализации. Поэтому другое название – формация безрудных кварцевых жил. Мощность жил – до нескольких десятков метров. Кристаллы β-кварца (горный хрусталь, раухтопаз, аметист, цитрин) образуют друзы на стенках полостей. Масса кристаллов – до 20 кг. Крупнейшими в мире являются месторождения Бразилии.

Формации (продолжение) • • • 3) Формация хрусталеносных кварцевых жил в скарнах. Кварцевые жилы также образуются в процессе гидротермальной деятельности после скарнообразования, горячие растворы проникали по послескарновым тектоническим нарушениям. Мощность жиль-ных зон достигает 30 м. На стенках полостей кристаллизуются, кроме кварца, амфиболы, каолинит, сульфиды. Наиболее богатые месторождения открыты в Китае. 4) Формация кварцевых жил с металлическим оруденением. Месторождения образуются под влиянием высоко- и среднетемпературных гидротермальных растворов. Различается по минеральному составу три типа жил: золото-кварцевые, касситерит-вольфрамит-кварцевые и кварцево-сульфидные. Кристаллы β-кварца добываются попутно с металлами. 5) Формация альпийских хрусталеносных жил. Имеет небольшое значение. Это небольшие кварцевые жилы с гнездами горного хрусталя. Генезис месторождений гидротермально-метаморфогенный. Из отдельных полостей в Швейцарских Альпах было добыто около 170 т горного хрусталя.

Формации (окончание). Применение • 6) Формация россыпей. Россыпи тесно связаны с коренными месторождениями. В элювиальных россыпях часто встречаются нераспавшиеся друзы. Протяженность аллювиальных россыпей достигает 3 км. В ряде россыпей золота кристаллы β-кварца иногда добываются попутно с золотом. • Применение Кристаллы пьезокварца применяются в радиотехнике, ультразвуковой гидроакустике, дефектоскопии, пьезометрии, вибрационных устройствах, гироскопах и т. д. Кварцевые пластинки являются основным элементом разнообразных датчиков. Среди сортов пьезокварца выделяют: экстру, высший, I и II. Минимальный размер камня 70 х60 х50 мм, минимальная масса – 100 г. Оптический кварц используется при изготовлении призм спектрографов, стекол и линз в ультрафиолетовых приборах, пластинок и линз в поляризационных микроскопах и т. д.

Экономика • Крупных промышленных месторождений пьезокварца очень мало. Обычно это мелкие тела, которые часто разрабатываются в процессе разведки. • Крупнейшим поставщиком на мировом рынке является Бразилия. Здесь добыча составляет около 7 тыс. т в год. Это составляет около 90% мировой добычи. Высококачественный кварц добывается также во Франции, США, Австралии, Японии, Швейцарии. Значительная часть добываемого кварца используется в качестве «затравки» для выращивания искусственного пьезокварца. • Производство синтетического пьезокварца по общей массе значительно превышает добычу природного. Так, в начале 80 -х годов прошлого века в США было синтезировано около 300 т кристаллов пьезокварца, а импортировано из Бразилии – 156 т. Синтез кристаллов кварца производится также в Великобритании, ФРГ, Японии, Чехии, России и др.

Аметист • Аметист имеет множество оттенков. Отличается постоянным присутствием примеси Fe 3+. Интенсивность окраски возрастает пропорционально содержанию железа. • Размеры кристаллов аметиста в природе обычно невелики – не более 10 -12 см. Распределение окраски по камню как правило неравномерное – интенсивно окрашенные участки сменяются бледноокрашенными и бесцветными. Характерными морфологическими образованиями с участием кристаллов аметиста являются друзы. • На солнечном свету окраска постепенно бледнеет. При нагревании до 300 -500 град. С аметист полностью обесцвечивается. Окраска восстанавливается под воздействием радиоактивного облучения.

Формации • • 1) Формация миароловых пегматитов. Пегматиты, содержащие кристаллы аметиста, имеют ряд особенностей. В занорышевых пегматитах жильные по форме тела выполнены письменным гранитом с участками блокового строения. В пегматитовых жилах присутствуют открытые трещины и занорыши, стенки которых покрыты кристаллами полевого шпата, кварца, шерла и топаза. Аметист добывается попутно с раухтопазом. Месторождения известны в миароловых пегматитах Мадагаскара, Шри-Ланки и Ньямы. Аметисты известны в гранитных пегматитах Адуйского массива на Среднем Урале. В пегматитовых телах с более крупными пустотами (камерного типа) кристаллы аметиста нарастают на кристаллы раухтопаза и мориона. Другая модификация аметиста приурочена к небольшим полостям, заполненным глинистой массой, которые находятся на контакте кварцполевошпатовой зоны пегматита с графическим пегматитом. Месторождения известны в США, где из них добывают много мелких кристалликов аметиста массой до 15 г.

Формации (продолжение) • 2) Формация хрусталеносных кварцевых жил. Это типичные гидротермальные жилы в сланцах и гнейсах. Месторождения имеют небольшое промышленное значение. Наиболее типичным представителем является месторождение Хасаварка на Приполярном Урале. Здесь жилы имеют мощность до 3 м. Кристаллы горного хрусталя в этих жилах образуются на стенках полостей. • К этим крупным жилам примыкают в большом количестве оперяющие прожилковые зоны с аметистом протяженностью до 120 м и мощностью до 20 м. Такие зоны представляют собой серии сближенных минерализованных трещин, заполненных жильным кварцем. Наиболее богатые залежи приурочены к местам пересечения оперяющих трещиноватых зон с крупными жилами. Именно здесь находятся многочисленные занорыши с аметистом.

Формации (продолжение) • • 3) Формация минерализованных зон трещиноватых гранитоидных пород. С этой формацией связаны крупнейшие в мире месторождения аметиста Южной Африки и Урала с высоким качеством сырья. Месторождения локализуются в эндоконтактовой зоне гранитоидных массивов и контролируются многочисленными тектоническими нарушениями. По ним интенсивно мигрируют гидротермальные растворы. Участки интенсивной трещиноватости простираются на значительные расстояния, что и определяет значительный размах оруденения. Одним из крупнейших в мире является месторождение Мвакамбико в Родезии (рис. ). Общая площадь минерализованной зоны составляет здесь 10 км 2. Из этого месторождения ежегодно добывается от 3 до 11 т кристаллов аметиста. Месторождения аметиста Среднего Урала той же формации приурочены к эндоконтактовой зоне Мурзинского и Адуйского гранитоидных массивов. Наиболее типичным является месторождение Ватиха, в которое входит около 40 проявлений аметиста. В 1958 -1961 гг. из него было добыто 150 кг аметиста. Разрабатывается оно периодически уже более двух веков. Месторождение Обман (Якутия) генетически связано с аляскитовыми гранитами архея. Здесь разведано 8 аметистоносных зон, представленных участками гидротермально измененных гранитов. Аметист приурочен к центральным частям полостей, заполненных глиной; стенки полостей покрыты кристаллами горного хрусталя. Размеры кристаллов по длинной оси достигают 8 см.

Формации аметиста (окончание) • 4) Формация эффузивных пород основного состава. Месторождения данной формации генетически связаны с траппами. Известны в Бразилии и Уругвае. Скопления аметиста находятся в пустотах и приурочены к верхним частям лавовых покровов. Стенки этих пустот покрыты агатом. Друзы аметиста выполняют центральные части крупных миндалин и трещин в лавах. • 5) Формация россыпей имеет наибольшее промышленное значение. Наиболее богатыми являются элювиальные россыпи, представленные древними корами выветривания на базальтовых покровах с аметистом (Бразилия, Уругвай), а также на других коренных породах. Так, в месторождении Мвакамбико коры выветривания развиваются на гранитоидах, в месторождениях Мадагаскара – на пегматитах. Существенное значение имеют также аллювиальные россыпи, образованные за счет размыва элювия с аметистами (Шри-Ланка, Ньяма, Бразилия).

Применение. Экономика • • • В основном аметист используется для изготовления ювелирных изделий. Обычно выделяют два сорта: I - с бездефектной областью от 75 до 100%; II – 75 -35%. Масса кристаллов соответственно составляет 1 и 0, 5 г. Лимитируется также размер – не менее 6 мм. Промышленная добыча до XVII века велась из россыпей Цейлона. В XVIII веке мировой рынок завоевали уральские аметисты (месторождение Мурзинка). В середине XIX века никто не смог конкурировать с бразильскими аметистами, которые продавались настолько большими партиями, что цены снизились более, чем в 20 раз. До 30 -х годов прошлого века Бразилия и Уругвай полностью доминировали на мировом рынке. После этого первенство перешло к Африканскому континенту, где доминировали аметисты из Родезии (мние Мвакамбико). За период с 1958 по 1964 г. в Южной Африке было добыто более 60 т аметиста (на Урале в том же период почти за 10 лет – 242 кг). Стоимость аметиста оценивается от 3 до 30 $ за карат.

Хризопраз • Ювелирным хризопразом называют прозрачные и просвечивающие разности халцедона микроволокнистой структуры, а также опал-халцедона и микрозернистого кварца, окрашенные в яркозеленый цвет соединениями никеля (обычно гарниеритом). Зеленая окраска хризопраза появляется уже при содержании Ni чуть более 0, 05%. Обычное же его содержание – от 0, 1 до 1%, максимальное – 3, 3%. • При оценке промышленной ценности сырья измеряется глубина просвечивания по пришлифованным образцам разной тощины. Для лучших образцов она достигает 6 см. • При прокаливании или пребывании на солнце окраска хризопраза бледнеет. Она восстанавливается, если камень закопать в землю или держать в сырой ткани.

Формации хризопраза • Хризопраз – типично экзогенный минерал, который образуется в процессе формирования кор выветривания на серпентинитовых массивах. Все известные месторождения хризопраза приурочены к нижнему горизонту никеленосной коры выветривания. Среди них выделяют две формации. • 1) Формация никеленосных кор выветривания кремнистого профиля. Эти месторождения представлены следующими минеральными типами: пимелитовым, гарниеритовым, керолитовым и гарниерит-керолитовым. • Пимелит – (Mg, Ni, Al)3 [Si 4 O 10] (OH)2 • n. H 2 O • Гарниерит – (Ni, Mg)6 [Si 4 O 10] (OH)8 • Керолит – Mg 3[Si 4 O 10] (OH)2 • n. H 2 O

Формации кор выветривания кремнистого профиля • • К пимелитовому типу относятся месторождения охристо-кремни-стой коры выветривания на серпентинитах. Примером является уникальное месторождение Шкляры (Польша). Здесь кора вывет-ривания средней мощности около 30 м (максимальная – до 85 м) имеет остаточный и инфильтрационный характер. Хризопраз представляет собой опалхалцедоновый агрегат. Месторождение Шкляры уже отработано. Гарниеритовый тип объединяет наиболее многочисленную группу месторождений. Среди них особо выделяется месторождение Марлборо. Крик (Австралия), которое в настоящее время является практически единственным источником поступления ювелирного хризопраза на мировой рынок. Оно приурочено к крупному массиву гипербазитов в пределах обширного серпентинитового пояса. Кора выветривания неогенового возраста на гипербазитах имеет мощность до 75 м. В ней широко проявились процессы окремнения. В частности, окремнелые блоки встречаются до глубины в 50 м. Хризопраз концентрируется в жилах, ориентированных вертикально, причем с глубиной его окраска улучшается.

Остальные формации • • Керолитовый тип объединяет более древние по возрасту месторождения хризопраза. Примером является месторождение Сарыку-Болды (Казахстан). Оно представлено древней корой выветривания на массиве серпентинитов мощностью до 90 м. Кора выветривания состоит из 4 -х зон: 1) охристой, 2) окремнелых и ожелезненных серпентинитов, 3) рыхлых выщелоченных слабо окремнелых серпентинитов с жилами хризопраза и 4) карбонатизированных серпентинитов. Хризопраз здесь представлен кварц-халцедоновым и опал-халцедоновым агрегатами. 2) Формация никеленосных кор выветривания нонтронитового профиля. В месторождениях данной формации основным сырьем являются железные руды (нонтронит – Fe 2[Si 4 O 10] (OH)2 • n. H 2 O), проявления хризопраза добываются попутно. Примером являются месторождения Кемпирсайской группы (Казахстан). Здесь древняя кора выветривания серпентинитового массива имеет мощность до 400 м. В ее вертикальном разрезе представлены: 1) зона охр мощностью до 10 м, 2) нонтронитовая (рудная) зона мощностью 8 -10 м и 3) зона дезинтегрированных серпентинитов. Как источник хризопраза эти месторождения имеют небольшое значение.

Применение и экономика • Хризопраз используется как ювелирно-поделочный камень, особенно в кольцах, кулонах, серьгах, бусах, браслетах и т. д. Разделяется в процессе сортировки на 5 сортов. Лучшими камнями считаются куски массой до 400 г. Минимальный размер блоков ограничивается параметрами 10 х10 х10 мм. Наиболее ценятся камни изумрудно-зеленого цвета с равномерным распределением окраски. Для низших сортов допускает бледная и неравномерная окраска, а также присутствие дендритов марганца. • Главные месторождения хризопраза расположены в Австралии, а также в России, США, Польше, Бразилии, Индии, Мадагаскаре. Подавляющую часть ювелирного хризопраза поставляет на мировой рынок Австралия (м-ние Марборо-Крик). • Цена обработанного камня ярко-зеленой окраски составляет 10100 $/карат. Стоимость сырья составляет от 250 до 420 $ / кг.

Агат • • Общая характеристика. Агатом называют слоистые полосчатые полупрозрачные агрегаты тонковолокнистого халцедона. Внутренняя структура агата имеет два уровня. На первом уровне в структуре агата выявляются скопления волокон диаметром в единицы микрон и длиной 200 -500 мкм. Часто эти волокна скручены вдоль длинной оси. Пространство между волокнами представляет собой сочетание микропор и трубообразных каналов. На втором, более детальном уровне устанавливается сложное строение волокон. Они сложены мельчайшими зернами кристаллического кремнезема диаметром около 0, 1 мкм. Такая структура обусловливает высокую механическую прочность, вязкость и твердость. В химическом составе агата доминирует Si. O 2 (90 -99%). Характерны разнообразные примеси - Fe, Al, Mg, Ca, Ti, Cr, Mn, Ni. Общей особенностью агатом является полосчатая внешняя структура. Тонкополосчатые агаты характеризуются световыми переливами – т. н. муаровым эффектом.

Формации вулканических пород • Агаты образуются в низкотемпературных гидротермальных условиях. • 1) Формация агатоносных основных и средних вулканических пород. В полостях, оставшихся после выделения газовой фазы, из остаточных низкотемпературных растворов выпадает агат. Иногда он заполняет жилы, пронизывающие лавы. Размеры выделений – до нескольких десятков сантиметров. В результате образуются крупные месторождения ювелирно-поделочного и технического агата. Они являются источниками питания богатых россыпей. Месторождения известны в Индии, Бразилии, Уругвае, России (Тиман), Грузии, Армении (Иджеванское м-ние) (рис. ). • 2) Формация агатоносных кислых вулканических пород. Имеет небольшое значение. Агат здесь приурочен к ядрам округлых окремнелых тел размером до 15 см. Зоны минерализации наиболее характерны для стекловатых риолитов и перлитов. Месторождения известны в США, Казахстане, странах Кавказа.

Россыпные формации • 3) Формация элювиальных россыпей. Это важный источник агата. Наиболее богатые по запасы россыпи расположены на породах трапповой формации. Типичны для трапповых плато Бразилии, Индии и Уругвая. • 4) Формация аллювиальных россыпей. Речные россыпи – главный источник добычи агата. Агат в россыпях встречается в виде галек, которые часто окрашены гидроксидами железа и имеют темно-бурую окраску. Коренными питающими породами обычно являются траппы. Наибольшие скопления агата образуются в районах развития разновозрастных россыпей. Например, в Индии мощные пласты агатоносных палеогеновых конгломератов служат источником питания современных аллювиальных россыпей. В России известны Тулдунское месторождение в Бурятии, россыпи в бассейнах рек Зеи и Буреи.

Применение и экономика • Агат служит для изготовления различных ювелирно-поделочных изделий. В технике он применяется для изготовления фильер и нитеводителей, подпятников и призм в приборах, для изготовления карандашей, агатовых ступок и т. д. • Агаты делят на 4 сорта. Показателями высшего качества камня являются крупные размеры, линейная и концентрическая полосчатость с четким и тонким рисунком. Размеры блока – более 30 х30 х30 мм. Для низших сортов допустимы неясный рисунок и прослойки кварца (до 30% поверхности). Минимальные размеры блоков – 15 х15 х15 мм. • Наиболее богатые месторождения разрабатываются в Бразилии, ФРГ, Индии, Мексике и Уругвае. В России агаты добывают на Урале, в Забайкалье, на Тимане, в долинах рек северо-востока страны. • На мировом рынке цена агата высшего качества 5 -10 $/ карат, рядового агата – 1 -3 доллара за кг.

Яшмы • • Общая характеристика. Яшмами называют плотные мелкозер-нистые горные породы преимущественно кварц-халцедонового состава, обладающие красивой окраской, рисунком и способные принимать полировку. В минеральном составе яшмы выделяют кварц, халцедон, алюмосиликаты. Обычными примесями являются оксиды и гидроксиды железа и марганца. Яшмы обладают важными в техническом отношении свойствами: механической прочностью, механической однородностью, высо-кой вязкостью, твердостью, низкой пористостью. По минеральному составу среди яшм выделяют три типа: 1) собственно яшмы – существенно кварцевого или халцедон-кварцевого состава, 2) яшмоиды – существенно кварц-халцедоновые и халцедоновые, 3) яшмовидные породы – существенно кварц-полевошпатовые и полевошпатовые. По декоративным свойствам выделяют яшмы (по А. Е. Ферсману): сплошные с однородной окраской (белые, красные, розовые, фиолетовые, зеленые, серые и др. ); полосатые (волнистые и струйчатые); порфировые (с вкрапленниками полевого шпата, кварца, слюды и т. д. ); пестроцветные (ситцевые); брекчиевидные и конгломератовидные; сфероидальные.

Формации • • 1) Формация яшм кислых вулканических пород и их пирокластитов. Имеет большое промышленное значение. Залежи яшмы имеют пластовую форму, мощность составляет метры – десятки метров, протяженность – сотни метров. Яшмы образуются в результате преобразования кислых эффузивных пород – порфиритов, фельзитов, кварцевых порфиров, а также их туфов. Состав яшм полевошпат-кварцевый с включениями хлорита, гетита, гематита. Месторождения известны на Алтае, Украине, Узбекистане. 2) Формация гидротермально-вулканогенных яшм. Имеет небольшое значение. Рудные тела – жилообразные и гнездовые, размеры невелики (несколько метров). Вмещающими породами являются диабазы, диабазовые и андезитовые порфириты. Яшмы полосчатые и пятнистые, цвет зеленый, бурый, желтый. Редко встречаются т. н. «огненные» яшмы с включениями сердолика. Минеральный состав яшм – халцедоновый. Месторождения яшм данной формации обычно ассоциируют с месторождениями агата. Примером является Иджеванское месторождение яшмы и агата в Армении.

Формации яшм (продолжение) • • • 3) Формация вулканогенно-осадочных метаморфизованных яшм имеет важное промышленное значение. Представлена пластовыми телами и линзами мощностью до 6 м и протяженностью до нескольких сотен метров. Вмещающими породами являются кремнистые сланцы, туффиты, диабазы, габбро-диабазы и серпентиниты. Яшмы образовались за счет метаморфизации пород, содержащих туфогенный материал, илы, коллоидальные отложения кремнезема. Последние генетически связаны с вулканической деятельностью. Метаморфизм пород достигал фаций зеленых сланцев или альбит-эпидотовой. В первом случае образуются однотонные по окраске яшмы (сургучные и зеленые), ленточной, полосчатой или пестроцветной текстуры. По составу они кварцевые или полевошпат-кварцевые. Месторождения известны на Урале (Башкортостан, Оренбургская и Свердловская области), в Казахстане. Во втором случае первичные породы (алевролиты, туфы, филлиты, альбитофиры и др. ) были преобразованы в условиях регионального и контактового метаморфизма при активном проявлении процессов метасоматоза. Месторождения установлены на Алтае и Кавказе.

Формация элювиальных россыпей • Имеет большое экономическое значение. Яшма представлена глыбами, сгруженными в определенных местах. Примером является месторождение Гора Полковник (Оренбургская область). Разработка этого месторождения в коренном залегании оказалась нерентабельной, т. к. небольшие яшмовые линзы рассредоточены здесь в крепких диабазах. В элювии произошло механическое сгружение яшмовых глыб и их добыча стала рентабельной. Здесь же в аллювии встречаются гальки яшмы, представляющие коллекционный интерес.

Применение. Экономика • Яшмы используют в производстве декоративных и технических изделий (ваз, чаш, шкатулок, письменных приборов, ступок и т. д. ). Они широко применяются также в качестве декоративнооблицовочного материала для отделки каминов, колонн, комнат. • Блоки пейзажной орской яшмы должны иметь минимальный размер 100 х100 мм. Показателем высшего качества является многоцветность при пестром и четком рисунке. Для низших сортов допустимым дефектом являются участки однотонной окраски (не более 50% поверхности). Для технических сортов яшмы размер блоков не должен быть меньше 200 х100 мм. • Наибольшую известность в мире получили месторождения Урала и Алтая. За рубежом крупные месторождения известны в США, Японии, Чехии, ФРГ, Индии и Венесуэлы.

Благородный опал • • • Общая характеристика. Формула Si. O 2 • n. H 2 O. Опал не имеет кристал-лической решетки и относится к т. н. минералоидам. Содержание воды составляет 6 -10%. При нагревании вода испаряется, что приводит к помутнению минерала и растрескиванию. Твердость 5, 5 -6 по шкале Мооса, оптически изотропен. Окраска опала обусловлена примесями Fe, Ni, Mn и других элементов. К благородному, или драгоценному, опалу относят массивные прозрачные или просвечивающие разновидности опала, обладающие характерной внутренней (т. н. бриллиантовой) игрой лучей отраженного света. Внутренняя структура опала описывается на двух уровнях. На первом уровне выявляются близкие по размерам (150 -450 мкм) сферические частицы кремнезема. Пространство между ними заполнено коллоидной водой. На втором уровне выявляется закономерное строение самих сферических частиц. Они состоят из глобул диаметром 50 -100 мкм, расположенных концентрическими слоями или беспорядочно. Пустоты между глобулями заполнены сплошной массой аморфного кремнезема. В целом частицы кремнезема образуют довольно упорядоченную упаковку, образующую структуру, называемую псевдокристаллической. По отношению к лучам света глобули действуют как трехмерная дифракционная решетка, которая вызывает явление, называемое опалесценцией. Особенно красиво это явление для черного опала из-за оптимального соотношения показателей преломления глобулей и аморфного кремнезема. Благородный опал отличается от обыкновенного близостью размером сферических частиц кремнезема.

Разновидности благородного опала 1) Белый опал. 2) Черный опал. 3) Арлекин – пятнистая окраска с преобладанием красных тонов. 4) «Кошачий глаз» - опал с концентрически-зональными переливами ярко-зеленой окраски. 5) «Огненный» опал – красный, медово-желтый с огненной игрой цветов. 6) Джиразоль – голубой и белый просвечивающий опал с цветовой игрой в красных тонах. 7) «Царский» опал – уникальная разновидность австралийских опалов с красным ядром, зеленой каймой вокруг него и почти не окрашенной внешней оболочкой

Разновидности обыкновенного опала • К ювелирным сортам относят также некоторые обыкновенные опалы, отличающиеся красивой окраской: • 1) кахолонг – фарфоровидный минерал, переходный от опала к халцедону, красноватого или желтого цвета; • 2) опал-оникс – минералоид, состоящий из чередующихся зон обыкновенного и благородного опала; • 3) гидрофан – разность, приобретающая опалесценцию после насыщения водой; • 4) празопал – просвечивающий опал яблочно-зеленого цвета; • 5) древесный опал – псевдоморфоза опала по древесине; • 6) моховой опал – разность с включениями оксидов марганца моховидной формы.

Основные формации • 1) Формация опалоносных эффузивов и их туфов. Имеет небольшое значение. Представлена мелкими месторождениями в базальтах, андезитах, риолитах и их туфах. Генезис вулканогенногидротермальный. Опал присутствует в виде прожилков мощностью 1 -10 мм и в миндалинах. Месторождения известны в Чехии (рис. ), Мексике, США, Гондурасе, Бразилии. • 2) Формация опалоносных бентонитовых глин. Отложения, содержащие опал, образуются за счет преобразования вулканических пеплов. Промышленное значение невелико, месторождения мелкие. Генезис не до конца ясен. Одна из точек зрения предполагает возникновение опала за счет диагенеза пепла, другая считает, что опал образуется под влиянием гидротерм. Диаметр отдельных выделений черного опала достигает 10 см. Нередко опал образует псевдоморфозы по остаткам древесины и костям животных. При этом на срезе камня сохраняется рисунок древесных колец. Пример – месторождение Рейнбоу-Ридж (США)

Формации (окончание) • 3) Формация опалоносных площадных кор выветривания песчано-глинистых пород. Месторождения данной формации являются главным источником благородного опала. Опалоносные горизонты приурочены к каолинитизированным осадочным породам. Благородный опал встречается в виде прожилков мощностью 2 -4 см, а также образует псевдоморфозы по остаткам растений и животных, кальциту и гипсу. Часто он слагает ядра железисто-кремнистых конкреций диаметром до 20 см. Месторождения распространены в Австралии. • Например, в месторождении Лайтнинг-Ридж (рис. ) опал образуется в монтмориллонитовых глинах мелового возраста, залегающих под песчаниками. Наиболее ценный черный опал формирует эллипсоидальные желваки и прожилки, иногда замещает органические остатки.

Применение опала. Экономика • • • Благородный опал хорошо подходит для кулонов, брошей, колец и ожерелий. Наиболее ценными разновидностями являются царский опал, «кошачий глаз» , черные опалы. Около 95% мировой добычи опала приходится на Австралию. В последние годы спрос на мировом рынке значительно возрос, особенно на австралийские черные опалы. В связи с этим цены поднялись почти в два раза. Лучшая в мире коллекция опалов находится в Вене. В ней находится два крупных красивых опала, один из которых массой 7 тыс. карат. Переработка добытых опалов ведется в Гонконге, Австралии, Японии и Таиланде. Долгое время не удавалось получить искусственные опалы. Только в 1972 г. был получен первый синтетический опал, который почти не отличается от природного. Стоимость черных опалов составляет 100 -1500 $/карат, белых – 25 -300, огненных – 10 -200.

Благородные гранаты • Общая характеристика. Гранаты делятся по химическому составу на две большие подгруппы: 1) пиральспиты и 2) уграндиты. Общая формула пиральспитов (Mg, Fe, Mn)3 Al 2 [Si. O 4]3. К ним относятся пироп, альмандин и спессартин. Общая формула уграндитов Ca 3 (Al, Fe, Cr)2 [Si. O 4]3. К ним относятся гроссуляр, андрадит и уваровит. • Сингония кубическая, блеск стеклянный, спайность несовершенная, твердость от 700 до 1000 кг/мм 2. Часто образует кристаллические формы (ромбо-додекаэдр, триоктаэдры и т. д. ). • Гранаты имеют все разновидности окраски, известные в природе, за исключением синих. Красителями являются Cr, V, Mn, Fe, Ti. Хром обусловливает зеленую, фиолетовую, лиловую окраску, железо – красную, розовую, бурую, марганец – малиновую, розовую, титан – бурую, ванадий – зеленую.

Разновидности благородных гранатов Минеральный вид Разновидность Примеси Окраска Пироп Родолит Fe Розовая Гроссуляр Гессонит Fe Оранжевая, желтая, коричневая « Лейкогранат - Бесцветный « Тсаворит Cr Бледно-зеленая « Гидрогроссуляр Fe, (H 4 O 4) Зеленая, розовая, белая Андрадит Демантоид Cr Зеленая « Топазолит Fe Желтая « Меланит Ti Черная

Основные формации • • • 1) Формация пиропоносных кимберлитов. Представлена алмазоносными кимберлитами с большим количеством крупных пиропов. Пиропы извлекаются попутно при разработке кимберлитов на алмазы. Наиболее крупные пиропы имеют размер до 30 мм. В частности, пиропы добываются из кимберлитов Якутии. 2) Формация пиропоносных базальтовых брекчий. В составе брекчий присутствуют крупные обломки гранатовых перидо-титов, богатых оливином. Значительную часть гранатов составляют пиропы, размер индивидов – до 20 мм. Наиболее известны месторождения базальтовых эруптивных брекчий Чехии. 3) Формация гранатоносных редкометальных пегматитов. Месторождения данной формации являются источником ювелирного спессартина и альмандина. Месторождения комплексные, гранаты извлекаются попутно с другими самоцветами. Месторождения известны в Швеции, Мексике, США, Италии, России, Бразилии, на Мадагаскаре.

Формации гранатов (продолжение) • 4) Формация гроссуляроносных известковых скарнов. Месторождения являются источником ювелирного гроссуляра. Известны в Танзании и Кении. • 5) Формация гидрогроссуляроносных габброидов. Генетически связана с мафит-ультрамафитовыми породами. В частности, проявления обнаружены в Бушвельдском комплексе. Они имеют гидротермальный генезис. • 6) Формация уваровитоносных хромитовых залежей. Проявления уваровита представляют собой щетки и небольшие друзы мелких кристаллов в трещинах хромитовых рудных тел. Самостоятельного значения не имеют, добываются попутно с разработкой хромитов для коллекционного материала, небольших поделок. Генезис этих проявлений гидротермально-метаморфогенный (типа «альпийских жил» ). Примером является Сарановское месторождение на Урале. Известны также проявления в США, Канаде, Финляндии. Норвегии, ЮАР.

Формации гранатов (продолжение) • 7) Формация ультрамафитов с демантоидом и топазолитом. Гранаты приурочены к трещинам в серпентинизированных сильно измененных ультрамафитах. Генезис проявлений гидротермально-метаморфогенный. Коренные месторождения самостоятельного значения не имеют, однако являются важнейшим источником питания россыпей. Проявления обнаружены на Урале (Нижнетагильский район), в Италии, Корее, Швейцарии. • 8) Формация альмандиноносных гнейсов и кристаллических сланцев. Является важным источником ювелирного альмандина и образования россыпей. Из коренных пород добывают вместе с ювелирным абразивный альмандин. Содержание в богатых месторождениях достигает 45 кг/т. Размер кристаллов – до 45 мм. Месторождения известны в России, Индии, Шри Ланке, США. • 9) Формация родолитоносных гиперстеновых гнейсов. В гнейсах присутствуют ювелирный родолит и абразивные гранаты. Месторождения редки и обнаружены в США.

Формации гранатов (окончание) • 10) Формация россыпей. Элювиальные, элювиальноделюви-альные и аллювиальные россыпи являются важнейшим источ-ником добычи ювелирных разновидностей гранатов, особенно демантоида, пиропа и альмандина. Гранаты отличаются высокой степенью устойчивости к агентам химического выветривания и хорошо сохраняются в россыпном залегании. Аллювиальные россыпи демантоида разрабатывались старательским артелями на Урале до 20 -х годов прошлого века.

Применение. Экономика • • • Гранаты относятся к весьма популярным ювелирным камням. Они ценятся за разнообразие и чистоту окраски, прозрачность, твердость. Наиболее ценным ювелирным камнем является демантоид. В частности, в конце 19 века он был в большой моде, особенно во Франции. Выделяют 2 сорта демантоида: высший с размером камня более 3 х3 х3 мм и первый – 1, 5 х1, 5 мм. Ценится также пироп за ярко-красную и интенсивнорозовую окраску За исключением демантоида и пиропа, гранаты никогда не были объектом самостоятельной добычи. Ювелирные разности грана-тов отбираются в процессе добычи алмазов из кимберлитов, хро-митов, слюды из пегматитов, абразивных материалов и других драгоценных камней. В конце 19 - начале 20 века демантоид был одним из основных экспортируемых ювелирных камней. В Южной Африке в начале 20 века ежегодно добывалось из кимберлитов по 50 кг пиропов. В 1963 г. на Мадагаскаре из пегматитов добыто 59 кг ювелирных гранатов.

Бирюза • По химическому составу бирюза является водным фосфатом Al и Cu. Формула Cu. Al 6 [PO 4]4 (OH)8 • 5 H 2 O. В качестве примесей присутствуют Fe, Si, Cr, Ti, Mn, Ni и др. • Сингония триклинная. Кристалла редки и очень мелкие. Обычно представлена скрытокристаллическими агрегатами почковидной или неправильной формы, желваками, натечными образованиями. Твердость плотных масс 5 -6, выветрелых – до 2. Блеск матовый, восковой. • Окраска небесно-голубая, голубовато-зеленая, яблочно-зеленая. Голубой тон придает Cu ++ , Fe +++. Разновидность бирюзы, содержащая железо, называется рашлеитом.

Основные формации • 1) Формация, связанная с рассеянной медной минерализацией в кислых эффузивных и интрузивных породах. Месторождения данной формации не включают зону вторичного сульфидного обогащения, которая относится к следующей формации. Имеет важнейшее значение, т. к. является основным источником высококачественной бирюзы. Здесь бирюза связана с штокверковыми и прожилковыми зонами протяженностью до 200 м. Мщность прожилков до 7 см, диаметр желваков – до 10 см. Бирюза представлена лучшими небесно-голубыми сортами, а также высокосортной «бирюзовой маткой» , т. е. коллекционной породой, содержащей тонкие прожилки бирюзы. С бирюзой ассоциируют ярозит, серицит, каолинит, гидроксиды железа. Генезис вызывает споры. Конкурируют две точки зрения – гидротермальная и экзогенная. Месторождения известны в Таджикистане, Киргизии, США, Иране,

Скачать презентацию Турмалин Общая характеристика Формула Na Mg 6 B 3

Самоцв (3 часть).ppt

Количество слайдов: 49