Методика работы с каменным материалом

Начиная работу с каменным материалом (образцами руд из месторождений различных типов), следует придерживаться следующего плана. Рассмотрев внимательно образец, надо прочитать этикетку, расположенную в коробке, и обязательно уяснить полностью минеральный состав руды, пользуясь необходимыми справочниками и консультациями преподавателя. Иногда мелкие и рассеянные включения минерала могут оказаться главными промышленно ценными составляющими изучаемой руды. Например, включения лопарита (размером 1–2 мм) в щелочной породе можно просто не заметить, а этот минерал определяет ценность и комплексность руд, из которых извлекаются ниобий, тантал, титан и редкие земли.

После определения минерального состава следует обратить внимание на характер расположения минералов в руде, выделить и назвать присутствующие в ней минеральные агрегаты: вкрапленники, гнезда, нодули, обломки, цемент, прожилки, основную массу, полоски, каемки, оолиты, линзы, слойки, корки и т. д.

Соотношения минеральных агрегатов в руде определяются понятием «текстура»: вкрапленная, гнездовая или пятнистая, нодулярная, брекчиевая, брекчиево-цементная, прожилковая, массивная, полосчатая, каемчатая, оолитовая, линзовидная, слоистая, корковая и т. д. Определив морфологический вид текстуры и зная минеральный состав руды, необходимо определить морфогенетический тип текстуры, воспользовавшись генетической классификацией текстур эндогенных, эндогенно-экзогенных и экзогенных руд. Например, брекчиево-цементная текстура может быть встречена как в рудах магматического, так и в рудах постмагматического происхождения. Однако, определив, что руда содержит обломки породы основного состава, а цемент сложен сульфидами (пирротином, пентландитом, халькопиритом), можно уверенно говорить, что наблю­даемый тип срастаний относится к группе текстур отжимания расплава по тектоническим нарушениям, а руды относятся к формации халькопирит-пирротин-пентландитовой в основных породах.

Определив морфогенетический тип текстуры, можно затем охарактеризовать структурные особенности минерального вещества в каждом отдельно взятом минеральном агрегате. Например, структура породы, представленной в руде обломками, мелкозернистая, а структура рудного сульфидного цемента – средне- или даже крупнозернистая. Прочитав раздел «Структуры руд» и рассмотрев рисунки в пособии, можно получить представление и о других характерных особенностях сульфидного агрегата, например, о присутствии в нем структур распада твердого раствора и т. д. Изучение минерального состава и строения руд полезно сопровождать зарисовками штуфных образцов.

Кроме констатации минеральных соотношений в рудах можно проводить и анализ последовательности образования минеральных агрегатов, что позволяет воссоздать стадийность, а иногда и этапность рудообразующего процесса, восстановить обстановку накопления минерального вещества (рис. 20).

Рис. 20. Примеры графического анализа последовательности образования минералов в рудах с различным минеральным составом и текстурными особенностями:

а – г – текстуры (а – жильная и крустификационная; б – брекчиевая, кокардовая, цементная; в – пересечения прожилков; г – каемчатая метасоматического замещения и реликтовая): 1–5 – взаимоотношения минералов (1 – минералы 1 и 2 образуются одновременно; 2 – минералы 1 и 2 образуются последовательно; 3 – минерал 1 пересекается прожилками минерала 2; 4 – обломки минерала 1 цементируются минералом 2; 5 – минерал 2 замещает минерал 1)

Анализируя в дальнейшем соотношения минералов и минеральных агрегатов в рудах одного типа, можно составить общую схему пос­ледовательности образования минералов, выделив парагенетические ассоциации минералов и стадии их образования. Подробные схемы с использованием данных микроскопических исследований студенты составят во время написания курсовых работ по предмету «Лабо­раторные методы исследования полезных ископаемых».

Контрольные задания

1. Зарисуйте образец медно-никелевой руды с нодулярной текстурой. Обратите внимание на характер расположения рудных минералов внутри отдельных нодулей (хорошо видны розовый пирротин и желтый халькопирит). Объясните, почему произошло расслоение вещества в нодулях. Сориентируйте образец относительно дна бывшей магматической камеры.

2. Объясните происхождение «слоистости» хромитовых руд. Почему текстуру называют псевдослоистой.

3. В сульфидной медно-никелевой руде заключены остроугольные обломки ультраосновной породы в одном случае и слегка изогнутые, округленные обломки метаморфической породы – в другом.

Объясните механизм образования срастаний такого типа и назовите текстуры ж для первого и второго образца.

4. Обратите внимание на ориентировку и плавные изгибы минеральных агрегатов в апатит-нефелиновой руде. Объясните происхождение поточных текстур.

5. В руде гидротермального происхождения наблюдаются пересечения прожилков, отличающихся по минеральному составу. Может ли такая текстура свидетельствовать о стадийности рудообразующего процесса?

6. В рудах метасоматического происхождения найдите реликты-участки горной породы, сохранившиеся при активном ее замещении эпигенетическим минеральным веществом. Найдите другие признаки метасоматического происхождения руд (неровные границы агрегатов, унаследованные формы минеральных образований, невыдержанный характер минеральных обособлений).

7. Объясните происхождение колломорфных текстур. О каком характере рудообразующих растворов они свидетельствуют? Сделайте зарисовки почковидной, фестончатой, колломорфно-полосчатой текстуры.

8. Рассмотрите внимательно прожилки руды во вмещающей породе с четкими ровными границами и прожилки с неровными, извилистыми границами. Обратите внимание на ориентировку кристаллов в прожилках первого и второго типа. В каком случае имел место процесс выполнения пустот минеральным веществом и в каком шел процесс метасоматического замещения.

9. Сделайте зарисовки образцов руды с крустификационной и кокардовой текстурами. Объясните, почему эти две разновидности текстур встречаются в одном и том же участке руды. Объясните механизм образования минеральных агрегатов и последовательность отложения минерального вещества. Составьте схему последовательности, используя вышеприведенные условные обозначения.

10. Зарисуйте образцы массивных руд медно-колчеданного или колчеданно-полиметаллического типа. Обратите внимание на элементы слоистости или полосчатости в этих рудах.

Объясните происхождение подобных текстур: а) в колчеданных рудах, не подвергшихся метаморфическим преобразованиям; б) в рудах, испытавших дислокационный метаморфизм.

11. Объясните происхождение каркасных текстур. Рассмотрите форму каркaca в различных образцах руд. Чем отличается ящичная текстура от губчатой, почему меняется форма каркаса?

12. В каких условиях и в какой среде образуются оолиты? Каково их внутреннее строение? С участием каких растворов образуются оолитовые руды железа, марганца, алюминия?

13. Зарисуйте образцы с полосчатой текстурой. Объясните процесс ее происхождения.

14. Сделайте зарисовки образцов руды с плойчатой текстурой. Объясните ее происхождение.