Полосчатые железорудные формации » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Полосчатые железорудные формации

21.04.2021

Минералогия

Главные минералы: гематит и магнетит, в некоторых случаях могут иметь важное значение карбонаты железа и силикаты; пирит обычно второстепенный минерал. Главный жильный минерал — кварц.

Условия нахождения

Отчетливо слоистые, вытянутые тела, часто с чередованием прослоев кремнистого состава (chert) и минералов железа. Руды встречаются в докембрийских породах всего мира в виде серий, имеющих значительную протяженность в латеральном и вертикальном направлениях. В некоторых случаях условия осадкообразования, по-видимому, были морскими, в других — дельтовыми или пресноводными, иногда очевидна ассоциация с вулканическими породами.

Примеры

Широко распространены в докембрийских сериях; к главным примерам относятся районы озера Верхнего и Миннесота — Висконсин— Мичиган — Онтарио — Квебек и пояс Лабрадор — Квебек в Северной Америке, а также бассейн Хамерсли в Западной Австралии и месторождения в Бразилии, Индии и Южной Африке.

Минеральные ассоциации и структуры. Руды характеризуются полосчатостью, обусловленной переслаиванием окислов железа и кремнезема как в крупном, так и в очень мелком масштабе (рис. 10.2); по форме это могут быть скорее линзы, нежели слои, что придает слоистости «волнистый» вид. Гематит и магнетит представляют главные рудные минералы, но железо находится также в карбонате, силикатах (гриналит, миннесотаит, стильпномелан) и сульфидах (пирит и весьма малые количества пирротина),. В классической работе Джеймса нахождение руд преимущественно в виде окислов, карбоната, силиката или сульфида связывается с химическими «фациями» осаждения, зависящими от соотношений Eh и pH, как это указано на рис. 10.3.

В окисных фациях выделяются две разновидности: полосчатые гематит-кремнистые и полосчатые магнетит-кремнистые руды. В первой гематит может встречаться в виде оолитов или пизолитов, тонкокристаллических пластинок или пластинок, ориентированных субпараллельно полосчатости (рис. 10.2, б). Во второй разновидности наблюдается больше вариаций, и в ней часто присутствуют карбонатные и силикатные минералы. Магнетит образует вкрапленность в полосах и сплошные полосы гипидиоморфных и идиоморфных зерен (рис. 10.2, а). Карбонатные фации представлены переслаивающимися скрытокристаллическим кремнеземом и карбонатом, которые могут сменяться переслаиванием силикат — магнетит — кварц или карбонат — пирит. Для сульфидных фаций характерна ассоциация не с кремнистыми, а с черными углеродистыми глинистыми сланцами, в которых сульфид обычно представлен очень мелкими идиоморфными зернами пирита. Пирротин в небольших количествах наблюдается обычно в виде тонких пластинок, ориентированных длинной осью параллельно полосчатости. Силикатные фации могут встречаться совместно со всеми другими типами фаций.

Происхождение осадков, обогащенных железом. Процесс образования болотных железных руд доступен для непосредственного наблюдения, так что их происхождение вполне понятно. В тундровых областях в бессточных речных системах эти руды образуются в результате приповерхностного выветривания и выщелачивания с переносом железа в виде бикарбонатов и гуматов в грунтовых водах с низкими pH и Eh и последующей концентрацией и отложением в озерах и болотах при потере CO2 и окислении. Происхождение углистых железняков менее определенно; часть руд может быть первичного, а другие диагенетического происхождения.

При выяснении происхождения месторождений бурого железняка возникает проблема источника железа и способа его концентрации. В отдельных случаях первичным источником железа могут быть континентальная эрозия, субмаринные вулканические очаги или восходящие океанические течения (апвеллинги). Место конечного отложения — обычно мелководная морская обстановка, но поскольку это обстановка относительно высокой энергии и окислительная, образование шамозита в ней маловероятно. Возможно, в начале могло иметь место образование шамозита в восстановительной обстановке под поверхностью осадка с последующим переносом к месту накопления. Образование ооидов могло происходить диагенетически в начальный период или в процессе переноса и конечного отложения. Понимание происхождения этих руд затрудняется их сложной диагенетической историей, которая часто включает полное или частичное замещение оолитов и обломков ископаемых. Эти признаки замещения привели к предположению, что руды возникли путем массового замещения оолитовых известняков минералами железа, но детальное изучение структур и геологического положения выявляет много слабых мест в этой модели.

Полосчатые железорудные формации значительно отличаются от бурых железняков тем, что содержат очень мало Al2O3 и P2O5 и много кремнезема (в виде кремнистых прослоев). Их приуроченность к докембрию (и кембрию) также считается существенной в некоторых теориях и требует объяснения, как и закономерное переслаивание железной руды с кремнистой скрытокристаллической породой. Различные теории для объяснения происхождения железа и последующего отложения его в морской или озерной среде предполагали циклическую континентальную эрозию, прибрежный и субмаринный вулканизм или выщелачивание морского дна. Многие исследователи считают, что отсутствие свободного кислорода в атмосфере раннего и среднего докембрия явилось важным фактором в переносе и отложении железа. Единое мнение о механизме формирования отсутствует. Аргументы за и против этих противоречивых теорий читатель может найти в учебниках по рудной геологии, в журнале Economic Geology или других оригинальных статьях.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: