Гистерогенное разложение боратов серии людвигита - вонсенита

Степень гистерогенного замещения этих боратов варьирует в широких пределах, обнаруживая генетические и региональные зависимости. Так, в месторождениях абиссальной фации людвигиты изменены почти полностью, что характерно и для большинства его месторождений беспериклазовой и периклазовой фаций глубинности. Малоизмененные людвигиты характеризуют фации малых и наименьших глубин, включая его приповерхностные проявления. В людвигитовых залежах, образованных с замещением скарнов, отчетливо проявлены минеральные ассоциации, типоморфные для кислотной стадии эволюционного пост магматического процесса, выраженные процессами известково-скарнового наложения, грейзенизации и отложения сульфидов. Устанавливается тенденция уменьшения степени гистерогенного разложения этих боратов с увеличением их железистости на конкретных месторождениях, чем определяется изложение материалов исследования для подгрупп магнезиолюдвигита, людвигита и вонсенита.

В основу рассмотрения положены данные изучения изменения магнезиолюдвигита из месторождений Восточного Забайкалья, Средней Азии, хр. Тас-Хаяхтах и Селенняхского кряжа в Якутии, Румынии, Италии, КНДР, Аляски и других регионов США и Шотландии, людвигита из месторождений Южной Якутии, хр. Тас-Хаяхтах и Селенняхского кряжа Северной Якутии, Горной Шории, хр. Джугджур, ГДР, Италии и США и вонсенита из рудопроявлений Горного Алтая, хр. Тас-Хаяхтах и Селенняхского кряжа, Италии, Испании и США.

Процесс гистерогенного разложения рассматриваемых боратов на ранних фазах его проявления является в целом процессом их ссайбелиитизации при отчетливом образовании ссайбелиита и сингенетичных ему минералов в позднюю щелочную стадию. В продуктах замещения отсутствуют ранние генерации таблитчатого и призматического ссайбелиита, отмечаемые при изменении боратов магния. Преимущественное распространение получает мелкочешуйчатый поздний ссайбелиит, в том числе и с меньшими чем обычно показателями двупреломления. Возможно, последние принадлежат к высокогидроксильным разностям; таковые наиболее часто отмечаются в ссайбелиитизированном магнезиолюдвигите Западного месторождения в Восточном Забайкалье и в виде поздних прожилков в ссайбелиитизированном магнезиолюдвигите уч. Моральный и других в хр. Тас-Хаяхтах. Тесные страстания ссайбелиита с другими сингенетичными минералами не позволяют выделить достаточного для химического анализа количества этого бората.

Экспериментальные исследования показали, что разности гидроксилссайбелиитового состава устойчивы на фоне уменьшения концентрации бора в растворю, а поле их устойчивости располагается между нормативными ссайбелиитом и бруситом и при температуре около 300°С сопредельно с полем котоита. Исследование природного ссайбелиита из поздних прожилков определило его состав как (Mg0,96Fe0,04)2*(В0,885 OH0б345)2O5*1,04Н2О, степень замещения бора гидроксилом составляет 23% при избытке H2O 4%. Авторами высказывается предположение, что ссайбелиит с аномально низкими показателями преломления, обнаруженный Л.И. Шабыниным в прорастании с бруситом на абиссальном месторождении, вероятно, является гидроксилссайбелии-том.

Ссайбелиитизация магнезиально-железистых боратов серии людвигита — вонсенита сопровождается образованием полиминеральных псевдоморфоз, в составе которых почти постоянно фиксируется переменное количество ссайбелиита и магнетита и закономерное присутствие гематита и брусита. Состав и количественное соотношение вторичных минералов строго подчиняются количественному отношению элементов, слагающих конкретные разности магнезиолюдвигита, людвигита и вонсенита. Это позволяет отразить изменение боратов сопряженными реакциями

количественное изменение продуктов которых представлено на рис. 39. Приведенные реакции учитывают подтвержденные микроскопическим и рентгенометрическим изучением данные о магнезиальном составе ссайбелиита, но не учитывают возможного присутствия его гидроксилсодержащих разностей, известных как в эндогенных, так и осадочных месторождениях. На рис. 39 показано не только количественное соотношение возникающих при ссайбелиитизации минералов в псевдоморфозах, но и соотношение их объемов с учетом образования дополнительных количеств магнетита как следствия неустойчивости избыточного FeO (иоцита), отмечаемого в составе боратов с железистостью более 25% (в людвигите и в вонсените). Отчетливое различие составов псевдоморфоз определяет необходимость раздельного рассмотрения минералов подгрупп магнезиолюдвигита (f = 0-25%), людвигита (f = 25-75%) и вонсенита 75—100%) и их разностей, содержащих алюминий.

Магнезиолюдвигит. Интенсивная ссайбелиитизация этого бората проявлена на месторождениях Железный Кряж, Западное, Ново-Ивановское, Ново-Култуминское и других в Восточном Забайкалье, Вест-Спринг и Бавана в шт. Юта и других в США, Холь-Тон и других в КНДР.

Полиминеральные псевдоморфозы по магнезиолюдвигиту характеризуются присутствием вторичного гематита, количество которого возрастает по мере уменьшения железистости замещаемого бората. В отсутствие пирротина такие псевдоморфозы характеризуются присутствием в контуре кристаллов магнезиолюдвигита переменных количеств магнетита и гематита в массе ссайбелиита и брусита при отчетливом перераспределении части новообразований бората по трещинам и интерстициям рудных и породообразующих минералов. Локальное переотложение ссайбелиита обусловлено превышением суммарного объема новообразований над объемом замещаемого магнезиолюдвигита (см. рис. 39). Отмечено, что фиксируемые при изучении количества брусита в псевдоморфозах значительно меньше расчетных: ссайбелиит преобладает в прозрачной части новообразований и представлен разностями с пониженными показателями преломления и двупреломления. Микропрорастания обсуждаемых минералов магния затрудняют решение этого вопроса, и не исключено присутствие гидроксилссайбелиита в составе псевдоморфоз. На примере магнезиолюдвигита Западного месторождения в Восточном Забайкалье его гистерогенное разложение можно представить как

В зависимости от степени гидроксильности ссайбелиита его количество будет возрастать пропорционально уменьшению количества брусита. Данные валового химического анализа обсуждаемых псевдоморфоз постоянно свидетельствуют о большем содержании магния в них, чем это необходимо для нормативного состава ссайбелиита (табл. 27).

При наличии пирротина в магнезиолюдвигитовых рудах отчетливо и повсеместно проявлено его вовлечение в процесс гистерогенного изменения магнезиально-железистых боратов, что является следствием запрещенности ассоциации пирротина с гематитом, вместо которой возникает ассоциация магнетита и дисульфида железа (марказита).

Бессульфидные ссайбелиитизированные руды полностью сохраняют морфологические особенности исходных магнезиолюдвигитовых руд с сохранением неизмененного валового содержания бора при условии, что не происходит позднего замещения ссайбелиита, локально проявленного на всех месторождениях и в эндогенных, и в гипергенных условиях. В отличие от бессульфидных руд их сульфидсодержащие разности в процессе разложения утрачивают свой первоначальный облик, одновременно обесцениваясь как боратное сырье, что подробно рассмотрено ранее. Тем не менее продукты изменения магнезиолюдвигита в обоих типах руд являются прямыми поисковыми признаками при их геохимических поисках.

Магнезиолюдвигиты локально содержат значительные количества алюминия, степень замещения которым трехвалентного железа бората достигает 41%. Характерными продуктами ссайбелиитизации таких разностей магнезиолюдвигита, изученных на проявлениях хр. Tac-Хаяхтах в Якутии, являются псевдоморфозы, состоящие из гидротальки-та, ссайбелиита и магнетита при отсутствии гематита, т.е. и в этом случае устанавливается отчетливая преемственность состава замещенного бората составом псевдоморфоз. Данные о ссайбелиитизации высокотитановых разностей людвигита отсутствуют из-за непроявленности процесса; в качестве продукта изменения указывается брусит.

Новообразования ссайбелиита в измененных магнезиолюдвигитовых рудах на заключительных фазах поздней щелочной стадии испытывают значительные преобразования; некоторые из них в отношении сульфидсодержащих руд были рассмотрены ранее. В бессульфидных их разностях регионально незначительно или весьма интенсивно проявлены процессы бруситизации, серпентинизации, хлоритизации и карбонатизации ссайбелиита. Это в отдельности и в целом определяет уменьшение содержания бора в рудах, лишь частично фиксирующегося в составе пренит-цеолит-датолитовых прожилков во вмещающих породах, единичные находки которых отмечены на месторождениях Железный кряж и Западное в Восточном Забайкалье. Необходимо отметить, что даже при интенсивном и полном замещении ссайбелиита новообразованные минералы наследуют особенности псевдоморфоз и текстуры исходных магнезиолюдвигитовых руд — отчетливого их поискового признака.

Явления серпентинизации гистерогенного ссайбелиита проявлены на многих забайкальских месторождениях, но только на Западном приобретают отчетливый характер. Химические анализы сопредель-ных руд (см. табл. 27) устанавливают их сопоставимость в отношении содержаний титана, алюминия, трех- и двухвалентного железа и магния, но почти исключающие друг друга количества кремния и бора. Последующая карбонатизация реликтового ссайбепиита способствует полному отсутствию бора в таких новообразованиях, сохраняющих лишь структуру и текстуру исходных руд.

На магнезиально-скарновых месторождениях бора почти не наблюдается процессов окисления (гематитизации) магнетита. При редких их проявлениях устанавливается тенденция приуроченности к поздним прожилкам с новообразованиями карбонатов, но затухания окисления на удалении от них на расстояние 5—10 см, например, на Западном месторождении. Этого не отмечалось на изученных месторождениях абиссальной фации и месторождениях малых глубин. Более отчетливый характер окисление магнезиолюдвигита получает в приповерхностных его проявлениях — на месторождениях Корколле и Фоссо ди Сан-Витторино в Италии. Конечным продуктом окисления магнезиолюдвигита (f = 9%) является маггемит, но на месторождении Фоссо ди Сан-Витторино М. Федерико обнаружила проявление полного окисления двухвалентного железа в борате без изменения параметров элементарной ячейки минерала, приобретающим при этом красный цвет и магнитность.

Людвигит. Ссайбелиитизация магнезиально-железистых боратов этой подгруппы проявлена повсеместно, но наиболее интенсивно на Таежном месторождении в Якутии, Темир-Тау, Аргыш-Таг и Каз в Горной Шории, на некоторых проявлениях в хр. Тас-Хаяхтах в Якутии, на месторождении Броссо в Италии и в карьере Нью-Сити, Риверсайд, в Калифорнии. Во всех изученных регионах изменения людвигита фиксируются образованием полиминеральных псевдоморфоз, состоящих из каркаса мелко-зернистого магнетита, интерстиции в котором выполнены ссайбелиитом, Соотношения ссайбелиита и магнетита изменяются в зависимости от состава (железистости) замещаемого людвигита. Появление новообразований брусита характеризует только умеренно железистые разности бората (f = 25—50%), например из Темир-Тау, В людвигитовых рудах большей железистости (Аргыш-Таг, Нью-Сити и др.) новообразования ссайбелиита количественно уступают магнетиту. Отмечаемое при этом (см. рис. 39) частичное перераспределение бора фиксируется новообразованиями ссайбелиита в сопредельных серпентинизированных форстеритовых скарнах, бруситизированных периклазовых мраморах и доломитах (Аргыш-Таг и Верхний Учулен). На месторождениях Горной Шории локально проявлена бруситизация и карбонатизация ссайбелиита, а в хр. Джугджур — его хлоритизация с образованием безборных псевдоморфоз.

В отличие от процессов гистерогенного замещения магнезиолюдвигитовых сульфидсодержащих руд при изменении пирротинсодержащих людвигитовых руд сульфиды в последних остаются неизменными, а морфология псевдоморфоз аналогична таковой для ссайбелиитизированных магнезиолюдвигитовых бессульфидных руд.

Локальное окисление вторичного магнетита отмечено только на месторождении Броссо в Италии при сохранении текстур руд.

Вонсенит. Несмотря на значительную распространенность магнезиально-железистых боратов этой подгруппы на Инском месторождении в Горном Алтае, в хр. Тас-Хаяхтах, в ореолах гор Брукс и Из на Аляске, США, и в других регионах мира, процессы его ссайбелиитизации локально отмечены в первых двух проявлениях, полностью отсутствуя на Аляске, в Италии (Броссо) и Испании (Монки).

Вонсениты замещаются пористым магнетитом с незначительным количеством ссайбелиита, испытывающим почти полное замещение карбонатом в изученных образцах. На уч. Моральном в хр. Тас-Хаяхтах наличие в рудах сульфидов обусловило полное растворение магнийсодержащих минералов кислыми растворами в зоне гипергенеза. Природа новообразований фиксируется сохранением текстурных особенностей руд.

Локальное окисление вонсенита при сохранении облика его кристаллов отмечено только в Чимино, Оза и Tyopo в Италии, где он преобразован в гематит.