Химические, физические и технологические свойства минералов слюды
| Свойства | Мусковит | Флогопит | Вермикулит |
| Примеси | Ti, Fe, Mg, Mn, Ca, Na, Ba, Si, Rb, Cs, Cr | Fe, Ba, Na, Mn, Ca, Cr, Ni | K, Ni |
| Разновидности | Серицит, фуксит | Тетраферрифлогопит | Граффитит |
| Сингония | Моноклинальная | Моноклинальная | Моноклинальная |
| Внешний облик | Кристаллы пластинчатые, таблитчатые, чешуйчатые, клиновидные | Кристаллы таблитчатые, призматические | Кристаллы таблитчатые, собранные в пакеты, пачки, чешуйчатые |
| Цвет | Серебристо-белый, водяно-коричневый, светло-зеленый, бледно-розовый, в тонких пластинах прозрачный, бесцветный | Желтый, красно-бурый | Бронзово-желтый, бурый |
| Блеск | Стеклянный, перламутровый | Стеклянный | Стеклянный |
| Спайность | Весьма совершенная по (001), несовершенная по (010) и (100) | Весьма совершенная | Совершенная по (010) |
| Хрупкость | Упругий | Упругий | Гибкий, неупругий |
| Растворимость | В воде очень слабая | Нет сведений | Нет сведений |
| Плавкость | Среднеплавкий | Среднеплавкий | Среднеплавкий |
| Плотность, г/см3 | 2,7–3,2 | 2,7–2,8 | 2,4–2,7 |
| Предел прочности, МПа: на растяжение на сжатие | 48–334 800–1200 | 220–380 300–600 | Нет сведений Нет сведений |
| Теплопроводность, Вт/(м К) | (0,5–3,9)·103 | Нет сведений | Нет сведений |
| Температура плавления, °С | 1250–1400 | ||
| Смачиваемость | Низкая | Низкая | Средняя |
| Прозрачность в УФ и ИК, мкм | Избирательная (поглощение в области длин волн < 0,3; 2,2–3,0; >5,0) | Нет сведений | Нет сведений |
| Удельная теплоемкость при 25 °С, Дж/(кг К) | 862–875 | То же | То же |
| Удельное электросопротивление, Ом м | 104–1014 | « | « |
| Увеличение объема при обжиге (900–1000 °С) | – | – | До 25 раз |
4. Мусковит, флогопит и вермикулит – широко распространенные породообразующие минералы, встречающиеся в различных геологических образованиях. Однако скопления их в промышленных масштабах наблюдаются редко. Основные месторождения слюды приурочены к следующим геологическим формациям:
гранитных пегматитов (мусковит);
грейзенов (мелкочешуйчатый мусковит);
слюдяных сланцев (мелкочешуйчатые мусковит и флогопит);
высокомагнезиальных докембрийских метаморфических пород (флогопит);
комплексов ультраосновных – щелочных пород и карбонатитов (флогопит);
коры выветривания пород, богатых железомагнезиальными слюдами: флогопитоносных биотитизированных интрузий основного состава, биотитизированных амфиболитов, биотитовых кристаллических сланцев и т. д. (вермикулит).
Месторождения формации гранитных пегматитов являются основным источником высококачественного листового мусковита, в них также в значительных количествах содержится мелкоразмерный мусковит.
Месторождения мусковита приурочены, как правило, к сланцево-гнейсовому комплексу докембрийских кристаллических пород и связаны с гранитными пегматитами. Выделяются несколько структурно-морфологических типов пегматитовых полей (узлов), в которых мусковит сосредоточен в промышленных концентрациях: пегматитовые массивы, сетчатые залежи, «гиганто-мигматиты», согласные и секущие жилы (иногда с пластовыми апофизами), пегматитовые жилы в зонах рассланцевания, межбудинные и комбинированные тела. В первых трех типах пегматитовых полей слюдоносные зоны локализуются без четких геологических границ и занимают лишь незначительную часть тел и массивов. В остальных типах слюдоносные зоны обычно приурочены к какой-то части пегматитового тела или занимают всю жилу. Встречаются также изолированные жилы различных морфогенетических типов с промышленным содержанием мусковита.
В различных слюдоносных районах обычно преобладают жилы определенных структурно-морфогенетических типов. Для Мамско-Чуйского слюдоносного района наиболее характерны согласные и секущие жилы сложного строения, «гиганто-мигматиты» и пегматитовые массивы; для Чупино-Лоухского района – зоны, лестничные и продольно-секущие жилы, цепочки поперечно-секущих жил, межбудинные и комбинированные тела; для Енского района – столбовидные и седловидные жилы.
Наиболее крупными запасами обладают секущие, столбовидные и седловидные жилы и зоны пегматитовых массивов с кварц-мусковитовым типом ослюденения.
Мусковит в пегматитах встречается в виде кристаллов различных форм и размеров. Выделяют три основных типа ослюденения:
пегматоидный – крупные клиновидные кристаллы (до нескольких метров) ельчатого строения коричневой слюды высокого качества;
кварц-мусковитовый – пластинчатые слюды различного размера, высококачественные, в том числе и самые лучшие – рубинового цвета;
трещинный – пластинчатые слюды, образующиеся по трещинам пегматитовых жил.
Крупноразмерный мусковит развивается также в виде оторочек вокруг выделений биотита при его замещении.
Основное промышленное значение имеют слюды кварц-мусковитового и пегматоидного типов, для которых характерны высокие качество и содержание слюды.
Помимо крупноразмерной, в пегматитах в большом количестве присутствует мелкоразмерная (менее 4 см2) слюда в виде неравномерно рассеянных в породе мелких кристаллов и чешуек.
Месторождения формации грейзенов служат источником мелкочешуйчатого мусковита, который извлекается в качестве попутного компонента при добыче руд цветных и редких металлов и используется в виде молотой слюды (Спокойнинское месторождение вольфрама).
Месторождения формации слюдяных сланцев – главный источник мелкочешуйчатой слюды за рубежом, особенно в США, где она добывается в значительных количествах. В России к этой формации относится Центральное месторождение (Иркутская обл.), где мусковит представлен одним технологическим типом и возможна попутная добыча графита, в Казахстане – Кулетское месторождение мелкочешуйчатого мусковита.
Месторождения формации высокомагнезиальных метаморфических пород – один из основных источников высококачественного крупноразмерного флогопита.
По структурно-морфологическим признакам выделяются несколько типов слюдоносности: флогопитоносные зоны – метасоматические тела перекристаллизованных существенно диопсидовых пород с гнездами флогопита (к этому типу относятся большинство тел в Алданской провинции), «лестничные» жилы (наиболее характерны для Слюдянского флогопитоносного поля) и одиночные жилы, которые распространены во всех районах.
Выделяют следующие типы флогопитового ослюденения:
жильный – жилы различного размера (обычно протяженностью 20–30 м, иногда до 80 м и мощностью 4–5 м), сложенные тесно сросшимися кристаллами коричневого флогопита (размером до 30´80 см) высокого качества;
гнездовой – гнезда различного размера (обычно мелкие и средние – до 3 м, реже крупные и очень крупные – до 20 м в поперечнике), сложенные кристаллами коричневого флогопита;
рассеянный – отдельные мелкие и средние кристаллы коричневого флогопита, неравномерно рассеянные в массе слюдоносных пород. Самостоятельного промышленного значения этот тип ослюденения не имеет.
Месторождения формации комплексов ультраосновных – щелочных пород и карбонатитов также являются одним из основных источников высококачественного крупноразмерного флогопита. Эти месторождения слагаются крупными залежами или мощными концентрическими полукольцевыми зонами (Ковдорское, Гулинское и другие).
Выделяются следующие типы ослюденения:
гнездовой – гнезда размером до 3 м, сложенные крупными кристаллами зеленого флогопита;
вкрапленный – отдельные кристаллы зеленого флогопита различного размера, рассеянные в массе флогопитоносной породы.
Месторождения вермикулита образуются в коре выветривания щелочных ультрамафитов–карбонатитов (Ковдорское, Инаглинское, Барчинское и Кулунтауское), а также щелочных биотитсодержащих пород (Потанинское). Значительно реже встречаются месторождения, связанные с корой выветривания серпентинитов (Булдымское) или образовавшиеся в зонах контактов магнезиальных карбонатных пород с алюмосиликатными (мелкие месторождения на Алдане и в Слюдянском слюдоносном районе).
Месторождения вермикулита представлены залежами площадного, реже линейного типа, в которых выделяются отдельные зоны, обогащенные вермикулитом.
Вермикулит присутствует в виде неравномерно распределенной вкрапленности, неправильной формы гнезд (размером от нескольких сантиметров до 20 м) и прожилков. Отдельные кристаллы (чешуйки) вермикулита чаще всего имеют небольшие размеры (от долей до 5 мм), реже встречаются крупные кристаллы (до 60 мм).
За рубежом значительное количество мелкочешуйчатой слюды извлекается как попутный продукт при обогащении полевошпатового сырья и огнеупорных глин, а также из озерного ила.
В последнее время развивается производство искусственной слюды (слюдинита и слюдопласта) из слюдяного сырья и синтетической слюды, обладающей большей чистотой и термостойкостью (до 1000 °С) по сравнению с природным мусковитом.
5. Подразделение месторождений мусковита и флогопита и отдельных слюдоносных тел по величине запасов листовой слюды приведено в табл. 2. Основной товарной продукцией при их разработке является крупноразмерная листовая слюда (более 4 см2).
В связи с ростом потребности в молотой слюде возросло использование мелкоразмерной и мелкочешуйчатой слюды, что расширяет возможности ее попутного извлечения при добыче крупноразмерной слюды на месторождениях мусковита, а также из руд редких и цветных металлов и приводит к необходимости разведки и промышленного освоения месторождений, представленных только мелкочешуйчатой слюдой.
Таблица 2