Основные типы ферролитов
|
Бурые железняки представляют собой природные смеси тонкоднсперсных, часто колломорфных разностей гетита HFeО2 и лепидокрокита FeO-OH, широко известные под названиями гидрогетита, или лимонита HFeO2*nН2О. В составе бурых железняков присутствуют, обычно в виде более или менее значительной примеси, различные глинистые минералы, опал, халцедон, кальцит, зерна обломочных минералов и т. п. Бурые железняки довольно разнообразны по внешнему виду и образуют рыхлые, землистые, а также плотные ячеистые, конкреционно-скорлуповатые и пизолитово-оолитоные массы. Для пород характерны окраски различных оттенков от ржаво-желтого до коричневого и темно-бурого цвета. Образуются бурые железняки либо за счет отложения гелей гидроокислов Fe в процессе осадконакопления, либо при выветривании, окислении других железосодержаниях минералов. Так, многие оолитовые бурые железняки представляют собой окисленные шамозитовые породы. В шлифах хороню видны оолиты концентрического строения, сложенные гидрогетитом (рис. 10.14, а) и сцементированные кристаллическим кальцитом или в различной степеии окисленным сидеритом. Гидрогетитовые (лимонитовые) оолиты окрашены в различные оттенки от красновато-бурого и темно-коричневого до буро-черного цвета. При скрещенных николях они практически изотропны.  Шамозитовые породы. Основным компонентом является шамозит-силикатный минерал из группы железистых хлоритов (лептохлоритов). Состав шамозита переменный. Его формула (Fe2+, FеЗ+)3(АlSi3O10) (OН)2 * (Fe2+, Мg)3 * (О, ОН)6. По данным Г.И. Теодоровича, в минерале могут содержаться: 34—42% FeO; 0—6% Fe2O3; 23—29% SiO2; 13—20% Al2O3; 10—13% H2O; заметные количества MgO. Цвет шамозитовых пород темный грязно-зеленый или буровато-зеленый. Кроме шамозита иногда отмечается присутствие других железистых хлоритов: гриналита, бавалита, особенно в осадочных шамозитовых рудах, подвергшихся метаморфизму. Обычными компонентами шамозитовых пород являются гидроокислы Fe, сидерит, кальцит, обломочный материал и глинистые минералы. Для шамозитовых руд чаще всего характерны оолитовые, а также сгустковые и неясно-волокнистые структуры. Шамозитовые оолиты могут цементироваться шамозитовой массой либо кальцитом (рис. 10.14, б). Иногда оолиты состоят из чередующихся концентров шамозита и гетита. Цвет шамозита в шлифах оливково-зеленый. При скрещенных николях оолиты дают серую или темно-серую интерференционную окраску, подчеркивающую концентрическое строение оолитов, либо они изотропны. Как правило, шамозитовые руды в тон или иной мере затронуты процессами окисления. Сидеритовые породы. Породообразующим минералом является сидерит FeCO3. В виде примесей могут присутствовать глинистые минералы, пирит, шамозит, кальцит, а также минералы изоморфного ряда сидерит-магнезит (сидероплезит, содержащий 10—30% MgCOa; пистомезит, содержащий 30—50% MgCOa) или ряда сидерит-доломит (обычно анкерит, имеющий формулу Ca(Mg, Fe)(CO3)2). Чаще всего сидерит присутствует в виде конкреций в разрезах темноцветных глинистых пород, обогащенных рассеянным органическим веществом. Конкреции состоят из смеси тонко- и мелкокристаллического сидерита и глинистого материала. Это так называемые глинистые сидериты, образующие отдельные конкреции округлой или округло-уплощенной формы и конкреционные прослои. Размеры конкреций различны — от 3—5 см до 1x0,3 м. Цвет сидеритов от темно-серого до черного за счет примеси рассеянного органического вещества. В обнажении глинистые сидериты часто покрыты корочкой бурого гидрогетита, образующегося за счет окисления сидерита. Иногда сидерит образует сплошные однородные тонко- и мелкокристаллические массы серого, темно- или голубовато-серого цвета, формирующие пласты и прослои, часто линзовидной формы, в песчано-глинистых толщах, обогащенных рассеянной органикой. С поверхности в обнажениях такие сидериты легко окисляются, переходя в скопления гидроокислов Fe. В шлифах сидерит может быть похож на кальцит, от которого отличается значительно более высокими показателями преломления (FеСО3: Ng = 1,875; Np = 1,633; СаСО3: Ng = 1,658, Np = 1,485), а также почти постоянным присутствием продуктов окисления, из-за чего сидерит в шлифах часто имеет слегка желтоватый или буроватый оттенок. Для уверенной диагностики используются термографический и рентгеноструктурный анализы. Главные линии сидерита на рентгенограмме: 3,592(6); 2,781(10); 2,348(6); 2,135(7); 1,966(6); 1,733(9). Сидерит осадочных пород является аутигенным минералом диа- и катагенеза, представляя собой продукт восстановления трехвалентных форм железа (его гидроокислов) в присутствии органики. Сульфидные породы. Сульфиды железа в форме пирита FеS2 (кубическая сингония) и марказита FеS2 (ромбическая сингония) являются рассеянными компонентами очень многих осадочных пород, особенно обогащенных органическим веществом, создающим восстановительную обстановку в осадках и породах. Довольно обычными являются конкреции, образуемые как пиритом, так и марказитом в глинистых, карбонатных и угленосных толщах. Такие конкреции, как правило, имеют размеры 1—3 см, редко 5—10 CM. Известны случаи, когда пиритовые конкреции составляют от 1/3 до 1/2 всего объема породы, как правило, черных глинистых пород. До сих пор недостаточно изученной остается роль гидротермальных растворов, изливающихся на дно морских бассейнов в формировании гидротермально-осадочных месторождений ряда сульфидных руд. В Красном море обнаружены современные осадки, представленные пластами сульфидов железа с высоким содержанием полиметаллов, образовавшихся за счет горячих растворов, поступающих на дно моря. Этот факт требует более внимательной оценки случаев нахождения скоплений сульфидов в осадочных породах. Метаморфические железистые кварциты, имеющие исключительно докембрийский (в основном протерозойский) возраст, являются важнейшей железной рудой (более 60% мировой добычи). Месторождения железистых кварцитов расположены в различных районах земного шара (Россия, США, Бразилия, Индия, Австралия и др.). Первоначально они представляли собой нормально-морские осадочные породы, подвергшиеся затем глубокому метаморфизму. Мощность железистых кварцитов может достигать нескольких сотен метров. Они прослеживаются на многие сотни километров. Железистые кварциты — яснослоистые, часто тонко- и ленточно-слоистые (слои от 0,1 до 20 мм), кварц-магнетитовые или кварц-гематитовые породы с сидеритом, гриналитом (железистый хлорит) и другими минералами Fe. В железистых кварцитах известны находки следов косой слоистости знаков ряби, оолитов, пизолитов и других признаков типично осадочного генезиса этих пород. Для обозначения железистых кварцитов используются термины: джеспилит (jaspilite —англ., фр.), часто употребляемый в Австралии; таконит (taconite — англ., фр.), используемый в США; итабирит (itabirite — англ., фр.) — южно-американское название железистых кварцитов. Их образование связано, по-видимому, с массовым осаждением в центральных частях докембрийских морских бассейнов коллоидов кремнезема и железа (возможно, в форме лептохлоритов). Поражают воображение масштабы и продолжительность этого процесса, длившегося более 1000 млн лет, прекратившегося в конце протерозоя и больше уже не возобновлявшегося на Земле. |
