Другие виды информации, помогающие диагностике минералов (фазовые равновесия и минеральные ассоциации)

Свойства, рассмотренные в настоящей главе в качестве основы для диагностики при визуальном наблюдении под рудным микроскопом, в основном характеризуют отдельные зерна. Однако образцы, изучаемые в полированных шлифах, сложены обычно ассоциациями минералов, и процессу определения в большей мере может способствовать исследование минералов как членов ассоциации, чем наблюдение отдельных изолированных фаз. Ассоциации рудных минералов полезно рассматривать в плане 1) известных фазовых равновесий и 2) характерных типов руд. Например, многочисленные исследования равновесий сульфидных фаз свидетельствуют о том, что большинство сульфидных руд пришли в равновесие при охлаждении и в настоящее время сложены ассоциациями минералов, устойчивыми при температуре ниже 100—200 °C. He поддающиеся последующему изменению сульфиды — пирит, сфалерит, арсенопирит — представляют собой исключение и часто сохраняют состав и структурные особенности, характерные для более высокотемпературных условий образования. Однако в случае большинства медных, свинцовых, серебряных и никелевых руд низкотемпературные фазовые диаграммы позволяют предполагать вероятные минеральные ассоциации. Так, на основании Сu-Fе-S-системы можно ожидать, что в полиминеральной массе, где установлены пирит и халькопирит, возможно также присутствие одной из соседних фаз — пирротина или борнита, но не обеих вместе (так как это нарушило бы правило фаз; см. работу Вогана и Крейга). Окисные минералы, хотя и в большей мере, чем сульфиды, не поддающиеся последующим изменениям, также обычно находятся в ассоциациях, сходных с теми, которые имеются на фазовых диаграммах. Так, вполне возможно ожидать нахождение гематита совместно с магнетитом или ильменитом или с обоими вместе, но только не с ульвошпинелью. Следовательно, фазовые диаграммы дают ключ к предсказанию возможных, но не обязательно присутствующих минеральных ассоциаций. Они также позволяют понять некоторые структуры (например, пентландита, выделившегося из пирротина, и борнита, выделившегося из халькопирита), поскольку вскрывают пространственные и температурные зависимости минеральных твердых растворов.

Характерные рудные минералы и их структурные соотношения, рассматриваемые далее, также дают ценную информацию о минеральных ассоциациях. Например, галенит, сфалерит и пирит образуют распространенную ассоциацию в месторождениях среди карбонатных пород, тогда как минералы олова в таких рудах фактически не известны. Пентландит и халькопирит обычно встречаются совместно с пирротином, магнетитом и пиритом, а сфалерит и галенит присутствуют редко. Находка одного необычного минерала (например, теллурида или селенида) должна побуждать наблюдателя к поискам другого.

Выветривание руд может привести к образованию равновесных ассоциаций (например, превращение гексагонального пирротина в моноклинный или борнита в ковеллин) или неравновесных (например, образование виоларита по пентландиту или ковеллина по халькопириту). В первом случае полезными могут оказаться фазовые диаграммы и характерные ассоциации, во втором случае равновесные фазовые диаграммы применимы в меньшей степени, а характерные ассоциации имеют значение.