М. А. Игуменцева¹, Е. В. Орешенкова²

1 – Институт минералогии УрО РАН, г. Миаcс

maria@ilmeny.ac.ru

2 – Южно-Уральский государственный университет, г. Миасс

 

(научный руководитель В. Н. Быков)

 

Важной характеристикой жильного кварца является светопропускание, которое отражает содержание газово-жидких включений в кварце [1] и характеризует качество кварца как сырья для плавки кварцевого стекла [2]. Нами была поставлена методика определения светопропускания кварца и выполнен анализ образцов кварца Кузнечихинского (жилы 191, 413, 414) и Кыштымского (жила 175) месторождений.

Образцы представляли собой плоскополированные кварцевые пластины и сухую кварцевую крупку гранулометрической фракции –0.4 мм ±0.1 мм, предварительно очищенную от пленочных загрязнений путем обработки сначала в растворе 5 % плавиковой и затем 10 % соляной кислот в течение 30–60 минут при температуре 60–70 °С в полиэтиленовой посуде на водяной бане. Полученная крупка засыпалась в кварцевые кюветы щелевого типа с иммерсионной жидкостью с показателем преломления 1.543. Светопропускание кварца определялось сравнением пробы и эталона. Образцы жильного кварца анализировались на оптическом спектрофотометре СФ-56 на длине волны 530 нм.

На рис. 1 представлена гистограмма значений коэффициента светопропускания кварцевой крупки для 12 исследованных образцов кварца.

Образцы Кыштымского и Кузнечихинского месторождений имеют высокие значения светопропускания, величина которых изменяется в пределах 68–89 %. Полученные данные согласуются со значениями светопропускания для кварца этих жил, приведенными в работе [3].

Одним из основных методов изучения строения и текстуры кварца является исследование прозрачно полированных пластин методами оптической микроскопии. Авторами выполнено исследование светопропускания пластин кварца толщиной порядка 1 мм.

На рис. 2 приведены значения поглощения света в кварцевой крупке (черный цвет) и пластинах (серый цвет), нормированные на толщину поглощающего слоя. Значения светопропускания пластин значительно ниже, чем кварцевой крупки. Это связано с тем, что при измерении светопропускания в кварцевой крупке учитываются неоднородности размером менее 0.4 мм, тогда как при измерении светопропускания в пластинах к неоднородностям зерен добавляются рассеяние и поглощение света на макроскопических дефектах (> 0.4 мм), в первую очередь, на границах зерен. Кроме того, наблюдается существенный разброс в коэффициентах поглощения света в пластинах в отличие от таковых в кварцевой крупке. Для анализа полученных данных необходимо отдельно рассматривать кварц кыштымского (жила 175) и уфалейского типов (жилы 191, 143, 144).

При микроскопическом изучении 4 кварцевых пластин жилы 175 установлено, что кварц имеет мелко-среднезернистую структуру, и размерность зерен в образцах увеличивается в ряду Кш175-13 –Кш175-14 – Кш175-8 – Кш175-9 от 1.5 до 3 мм. В этом же ряду наблюдается уменьшение поглощения света от 6 до 2 см^-1. Это согласуется с предположением о том, что поглощение света, в основном, происходит на границах зерен.

Тонкозернистый кварц уфалейского типа отличается от кварца кыштымского типа присутствием двух генераций минерала, отличающихся по размерам зерен и степени проявления деформаций. Первая генерация – зерна кварца размером 0.5–2.5 мм, имеющие неправильную форму и ориентированные, преимущественно, в одном направлении. Вторая генерация – это кварц тонко-мелкозернистой структуры (от 0.1 до 0.5 мм), образованный в результате перекристаллизации раннего кварца [3]. Мы предполагаем, что поглощение света в кварце уфалейского типа связано с присутствием зерен кварца 2 генерации, т. е. общее пропускание образцов определяется степенью микрогрануляции кварца – чем интенсивнее проявлена перекристаллизация, тем ниже светопропускание образцов кварца.

 

Литература

1. Вертушков Г. Н., Емлин Э. Ф., Синкевич Г. А., Соколов Ю. А., Якшин В. И. Жильный кварц Восточного склона Урала. Часть I. Методы исследования. Свердловск: СГИ, 1969. 100 с.

2. Емлин Э. Ф., Синкевич Г. А., Якшин В. И. Жильный кварц Урала в науке и технике. Свердловск: СГИ, 1988. 269 с.

3. Красильников П. А. Кварцевые жилы Кузнечихинского месторождения гранулированного кварца. М.: Недра, 1999. 32 с.