Минераграфические исследования

Рис. 3 - Срастание гипидиоморфного хромита с магнетитом двух типов: 1. Магнетит, встречающийся в виде оторочек-кайм вокруг хромита. 2. Магнетит, встречающийся в виде прожилок (образовавшийся в ходе метасомотоза).

Вывод: Хромит образовался на более ранней стадии, далее в ходе метасоматоза оливин был замещен серпентином, с выделением магнетита, часть из которого в дальнейшем обрастала зерна хромита.

Рис. 4 Субагрегат хромита с магнетитовой оторочкой и магнетитовые прожилки.

Вывод: В ходе метасоматических реакций зерна хромитастали более ксеноморфными, часть из них растрескалась, краевые части некоторых кристаллов стали более железистыми и обросли магнетитовыми каймами.

Рис 5. Ксеноморфное зерно хромита в срастании с магнетитом 2го типа, который активно развивается по трещине в центре зерна. Выше наблюдается магнетитовый прожилок, развивающийся в серпентине.

Вывод: Зерно хромита образовалось раньше, далее в процессе разложения оливина на серпентин и магнетит образовывались магнетитовые прожилки, развивающиеся в трещинах хромита и вдоль волокон серпентина.

Рис. 6,7 Идиоморфные зерна хромита, срастающиеся с тонким прожилком магнетита

Вывод: Исходя из наблюдений можно сделать вывод, что в зависимости от размера зерен ухудшается правильность и четкость границ. Чем меньше зерно, тем оно идиоморфнее.

Рис. 8 Гипидиоморфные и ксеноморфные зерна хромита. Прожилки магнетита обрастают хромит, создавая ажурные границы.

Вывод: В ходе метасоматоза зерна хромита становятся практически изометричными. Находясь в зоне роста прожилкового магнетита, он обрастает хромит, создавая ажурные границы.

		Cr

Рис. 9 Ксеноморфное зерно хромита, обрастающее магнетитовой каймой.

Вывод: Магнетит обрастает зерно хромита, с точностью повторяя его формы, что говорит о более раннем образовании хромита относительно магнетита.

Рис 10. Зональное зерно хромита с ажурной магнетитовой каймой.

Вывод: В процессе роста зерно хромита становится менее хромистым, но более железистым, именно поэтому можно наблюдать зональность кристаллов. В дальнейшем магнетит обрастает хромит, образуя неровные каймы.

Рис. 1Зональный кристалл хромита с магнетитовой оторочкой. Сростки магнетита с сульфидами (пентландитом (?). Наблюдаются структуры распада магнетита в пироксене.

Вывод: Одним из первых минералов был образован хромит, далее в процессе метасоматоза в пироксене начали появляться структуры распада магнетита и постепенно оливин и пироксен заместились серпентином и тальком с прожилками магнетита.

Микрозондовый анализ

Для микрозондового анализа использованы плоско-полированные шлифы с углеродным напылением. В ходе исследования были выбраны серии точек для каждого исследуемого препарата отдельно, которые позволили бы получить необходимые данные об особенностях химического состава анализируемых минералов. Кроме того, для наглядности результатов было сделано несколько фото и полученные данные приведены в виде таблиц (таблица 1-13).

Рис. 14 Шлиф 12. Скопление гипидиомрфных кристаллов хромита в агрегаты.

Таблица 1 Хромит из хромитового агрегата

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Mg K	ED	3.72	4.55	MgO	6.17	0.32
Al K	ED	2.93	3.23	Al2O3	5.53	0.23
Ti K	ED	0.23	0.14	TiO2	0.38	0.01
V K	ED	0.04*	0.02*	V2O5	0.07*	0.00*
Cr K	ED	39.54	22.63	Cr2O3	57.79	1.59
Mn K	ED	0.37*	0.20*	MnO	0.47*	0.01*
Fe K	ED	22.37	11.92	FeO	29.59	0.84
O		30.80	57.30			4.03
Total		100.00	100.00		100.00
					Anion sum	4.03

Рис 15. Шлиф 54. Гипидиоморфное зерно хромита с ярко выраженной зональностью. В левом верхнем углу наблюдается срастание с прожилком магнетитом.

Таблица 2 Хромит – центральная часть

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Mg K	ED	2.10	2.60	MgO	3.48	0.18
Al K	ED	4,21	4.70	Al2O3	7.95	0.33
Ti K	ED	0.27	0.17	TiO2	0.44	0.01
Cr K	ED	34.18	19.80	Cr2O3	49.96	1.39
Mn K	ED	0.47	0.26	MnO	0.61	0.02
Fe K	ED	28.40	15.32	FeO	37.56	1.07
O		30.37	57.16			4.00
Total		100.00	100.00		100.00
				Anion sum	4.00

Таблица 3 Зональная часть хромита

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Mg K	ED	1.00	1.32	MgO	1.65	0.09
Al K	ED	0.28	0.34	Al2O3	0.53	0.02
Ti K	ED	0.36	0.24	TiO2	0.60	0.02
V K	ED	0.06*	0.04*	V2O5	0.11*	0.00*
Cr K	ED	28.86	17.89	Cr2O3	42.18	1.22
Mn K	ED	0.54	0.32	MnO	0.70	0.02
Fe K	ED	41.01	23.67	FeO	54.22	1.62
O		27.89	56.19			3.85
Total		100.00	100.00		100.00
					Anion sum	3.85

Таблица 4 Тонкий прожилок магнетита вблизи хромита

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Mg K	ED	9.97	11.30	MgO	16.52	0.76
Al K	ED	1.91	1.96	Al2O3	3.62	0.13
Si K	ED	7.24	7.11	SiO2	15.49	0.48
Cr K	ED	0.87	0.46	Cr2O3	1.27	0.03
Fe K	ED	47.72	23.55	FeO	63.10	1.59
O		32.29	55.63			3.76
Total		100.00	100.00		100.00
					Anion sum	3.76

Таблица 5 Отколотая часть хромита

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Mg K	ED	1.10	1.45	MgO	1.82	0.10
Al K	ED	0.34	0.40	Al2O3	0.64	0.03
Ti K	ED	0.27	0.18	TiO2	0.45	0.01
V K	ED	0.09*	0.06*	V2O5	0.17*	0.00*
Cr K	ED	28.88	17.87	Cr2O3	42.21	1.22
Mn K	ED	1.06	0.62	MnO	1.37	0.04
Fe K	ED	40.34	23.25	FeO	53.35	1.59
O		27.92	56.16			3.84
Total		100.00	100.00		100.00
					Anion sum	3.84

Таблица 6 Тонкая кайма вокруг хромита

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Mg K	ED	5.39	7.07	MgO	8.93	0.45
Al K	ED	1.45	1.72	Al2O3	2.75	0.11
Cr K	ED	2.50	1.53	Cr2O3	3.65	0.10
Mn K	ED	0.15*	0.08*	MnO	0.19*	0.01*
Fe K	ED	63.89	36.50	FeO	84.48	2.33
O		26.63	53.09			3.40
Total		100.00	100.00		100.00
					Anion sum	3.40

Cr

Рис 16. Шлиф 54. Зональный хромит с магнетитовой оторочкой.

Таблица 7 Магнетит в серпентине

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Al K	ED	0.09*	0.13*	Al2O3	0.17*	0.01*
Cr K	ED	0.04*	0.03*	Cr2O3	0.06*	0.00*
Mn K	ED	0.13*	0.10*	MnO	0.17*	0.01*
Fe K	ED	65.19	46.78	FeO	86.20	2.98
O		21.14	52.96			3.38
Total		86.59	100.00		86.59
					Anion sum	3.38

Таблица 8 Хромит – центральная часть

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Mg K	ED	1.66	2.08	MgO	2.76	0.15
Al K	ED	3.86	4.36	Al2O3	7.30	0.30
Ti K	ED	0.28	0.18	TiO2	0.47	0.01
V K	ED	0.12*	0.07*	V2O5	0.22*	0.01*
Cr K	ED	32.86	19.23	Cr2O3	48.03	1.34
Mn K	ED	0.73	0.41	MnO	0.95	0.03
Fe K	ED	30.46	16.60	FeO	40.28	1.16
O			57.08			3.99
Total		100.00	100.00		100.00
					Anion sum	3.99

Таблица 9 Зональная часть хромита

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Mg K	ED	0.61	0.81	MgO	1.01	0.06
Al K	ED	0.26	0.32	Al2O3	0.50	0.02
Ti K	ED	0.32	0.22	TiO2	0.53	0.01
V K	ED	0.01*	0.01*	V2O5	0.02*	0.00*
Cr K	ED	27.85	17.38	Cr2O3	40.70	1.19
Mn K	ED	0.96	0.57	MnO	1.24	0.04
Fe K	ED	42.37	24.63	FeO	56.02	1.68
O		27.64	56.08			3.83
Total		100.00	100.00		100.00
					Anion sum	3.83

Таблица 10 Магнетитовая кайма

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Al K	ED	0.12*	0.17*	Al2O3	0.22*	0.01*
Cr K	ED	0.92	0.70	Cr2O3	1.34	0.04
Mn K	ED	0.19*	0.14*	MnO	0.25*	0.01*
Fe K	ED	65.08	45.91	FeO	86.06	2.94
O		21.56	53.09			3.39
Total		87.87	100.00		87.87
					Anion sum	3.39

Таблица 11 Магнетит выделившийся из серпентина

Elmt	Spect.	Element	Atomic		Compound	Nos. of
	Type	%	%		%	ions
Al K	ED	0.07*	0.11*	Al2O3	0.14*	0.01*
V K	ED	0.10*	0.08*	V2O5	0.18*	0.01*
Mn K	ED	0.18*	0.13*	MnO	0.23*	0.01*
Fe K	ED	65.19	46.68	FeO	86.20	2.98
O		21.20	53.00			3.38
Total		86.74	100.00		86.74
					Anion sum	3.38

Общие выводы

В ходе минераграфических исследований было выделено два типа магнетита: 1. Магнетит, представленный в виде оторочек, окаймляющих кристаллы хромита и придающий его границам ажурный вид. 2. Магнетит, выделившийся при метасоматозе и образовании серпентина, представлен в виде прожилков и скоплений вдоль волокон серпентина. Были изучены морфологические особенности хромитов. Также на основе полученных данных можно сделать вывод о генезисе минералов. Можно выделить несколько стадий образования минералов: 1. Хромитовая, в которую входит образование таких минералов, как хромит, оливин и пироксен. 2. Магнетитовая, во время которой при метасоматических процессах образовывался серпентин, тальк и тримолит, с выделением магнетита и мелких кристаллов сульфидов. Для наглядности, была составлена таблица порядка образования минералов (Таблица 12).

Таблица 12

Минерал	Хромитовая стадия образования	Магнетитовая стадия образования
Оливин
Пироксен
Хромит
Серпентин
Тальк
Тримолит
Магнетит (прижилки)
Магнетит (каймы)

Для подтверждения предположений о двух типах магнетита был сделан микрозондовый анализ, в ходе которого удалось установить, что магнетит обрастающий хромит тонкими каймами является наиболее железистым и содержит в себе повышенное содержание хрома относительно магнетита, образующего прожилки и скопления.

Также было установлено закономерное увеличение железа к краевым частям хромитов, с обратно пропорциональным уменьшением хрома. Для наглядности был построен график содержания Fe и Cr относительно центра зерна.

Таблица 13

Cr	Fe
34,18	30,46
32,86	28,40
28,88	40,34
28,86	41,01
27,85	42,37

По графику можно заметить, что к краевым частям хромита увеличение железа происходит с прямо пропорциональным уменьшением содержания хрома.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения обработки полученных данных, с помощью микроскопического и микрозондового анализа, были сделаны выводы о морфологии зерен, о порядке образования минералов и о химическом составе зональных частей хромитов.

Было выделено два типа магнетита, с различным химическим составом. Установлен порядок образования с выделением генетических стадий, таких как хромитовая и магнетитовая. Так же была установлена прямая зависимость по увеличению железистости и уменьшению содержания хрома к краевым частям зональных хромитов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МИНЕРАЛОВ, ГОРНЫХ ПОРОД И РУД: Методические указания к курсовой работе/Санкт-Петербургский государственный горный ин-т. Сост.: М.В. Морозов, В.А. Романов, СПб, 2009. 37 с.

2. ГЕОХИМИЯ И ПЛАТИНОНОСНОСТЬ ХРОМИТОВ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО И СВЕТЛОБОРСКОГО МАССИВА: ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук / Национально минерально-сырьевой университет «Горный». А.Г. Пелюгин. СПб, 2013, 133 с.

3. Рентгеноспектральныи микроанализ минералов и его применение в геологии [Электронный ресурс] : Дис. ... д-ра технические науки : 02.00.02. - М.: РГБ, 2007.)

4. Электронно-зондовый микроанализ: Стать / С.Дж.Б. Рид, И.М Романенко. 236 с.

5. Микроскопическое исследование руд с применением микроскопов-спектрофотометров: Методическое руководство / Н.И. Шумская, В.Д. Ляхницкая. СПб., 1993. 56с.