Блог
Ермолина О.С., Белогуб Е.В.
ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИ ГИПЕРГЕННЫХ МЕДНЫХ МИНЕРАЛОВ МЕДНО-ЦИНКОВОГО ПРОЯВЛЕНИЯ В РАЙОНЕ КУНЕНЕ (НАМИБИЯ)
ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИ ГИПЕРГЕННЫХ МЕДНЫХ МИНЕРАЛОВ МЕДНО-ЦИНКОВОГО ПРОЯВЛЕНИЯ В РАЙОНЕ КУНЕНЕ (НАМИБИЯ)
Ермолина О.С.1, Белогуб Е.В.2
1 – Южно-Уральский государственный университет, г. Миасс A_lira@rambler.ru
2 – Институт минералогии, УрО РАН, г. Миасс belogub@mineralogy.ru
Образцы, содержащие различные гипергенные минералы Cu, были отобраны во время геолого-поисковых работ в районе Кунене (Намибия) в зоне окисления одного из Cu-Zn проявлений, предположительно Цумеб-типа совместно с Р.Бовелом (геолог SRK Consulting).
Месторождения типа Цумеб представляют собой эпигенетическую Pb-Zn-Cu сульфидную минерализацию гидротермального замещения и выполнения трещин в позднепротерозойских неметаморфизованных доломитах [Ховелл, 2008]. Над месторождениями развиты зоны окисления с богатой гипергенной минерализацией, сформированные в аридных условиях.
Диагностика минералов проводилась в Институте минералогии, УрО РАН (г.Миасс, Челябинская область, Россия) рентгенофазовым анализом (метод Дебая-Шеррера, камера РКД-57, Fe-анод, аналитик Е.Д.Зенович). Спектры пропускания минералов получены на Фурье-спектрометре Nexus-870 Termo Nicolet (аналитик Н.И.Кашигина). Химический анализ оценен с использованием портативного анализатора INNOV-X Alpha Series (аналитик П.В.Хворов)
Было отобрано два типа образцов. Первый тип представлен минералами, ассоциирующими с кварцем. Их диагностика не вызывает затруднений в связи с проявлением типичных свойств. Кристаллы брошантита и диоптаза обладают хорошей огранкой. Малахит образует игольчатые выделения изумрудно-зеленого цвета и вскипает с соляной кислотой,. Духамелит Pb2Cu4Bi(VO4)4(OH)3•8(H2O) диагностирован с применением рентгенофазового и рентгенфлюоресцентного видов анализа.
Духамелит впервые был найден и описан в 1981 г. Д.И. Духамелем в Аu-содержащих кварцевых жилах в районе Пэйсон (Аризона), где он встречается в виде скопления волокнистых оливково-зеленых агрегатов на хризоколле, а также отдельных кристаллов в кварце. Размер отдельных кристаллов по длине не превышает 0,4 мм, а в поперечном сечении 0,02 мм [www.mindat.org]. В 2001 г. духамеллит был дискредитирован Комиссией по Новым минералам ММА и отнесен к группе аделита-деклуазита с общей формулой AB(XO4)(OH) [Krause,2003], Ca- Bi-содержащей разновидности моттрамита.
Духамелит из района Кунене образует игольчатые кристаллы, расщепленные по призме на концах, и скопления волокнистых агрегатов оливково-зеленого цвета.Размер выделений не превышает 3 мм. Твердость около 3 по Моосу. Черта: желтовато зеленая.
Второй тип образцов представлен трудноопределяемыми тонкозернистыми медными силикатами голубого, синего, зеленовато-синего цвета. Эта ассоциация пространственно связана с доломитизированными и окремненными известняками. Минералы образуют 1) светло-голубые сферолиты и плотные массы; 2) светло-синие землистые массы, при большом увеличении состоящие из пластинчатых выделений размером 0.n мм; 3) темно-синие волокнистые или шестоватые, сферолитовые плотные агрегаты, иногда заключенных в светло-голубой плотной массе минерала 1.
Минерал 1 характеризуется раковистым изломом. Твердость 3,5 – 4. Блеск матовый. Рентгенограмма представляет собой гало, осложненное отражениями слабой интенсивности. Перечисленное характерно для рентгеноаморфной хризоколлы (Cu,Al)2H2Si2O5(OH)4nH2O.
Минералы 2 и 3 предположительно представлены планшеитом Cu8(OH)4[Si8O22]H2Oи шаттукитом Cu5(OH)2(SiO3)4. Планшеит – голубой, синий или зеленовато синий минерал ромбической сингонии. Впервые найден в 1908 г. на месторождении Сандра в Республики Конго. В дальнейшем планшеит был обнаружен в других регионах Конго, а также в Аргентине, Франции, Намибии и др. Шаттукит также принадлежит ромбической сингонии. Цвет изменяется от светло до темно синего. Впервые найден на месторождении Шаттук, Аризона в 1915г. Был отмечен в Аргентине, Австрии, Германии и др.[www.mindat.org].
Дифрактограмма минерала 2 соответствует шаттукиту (PDF №17-0508). Он обладает упорядоченной пироксеноподобной структурой. Рентгенограммы шаттукита имеет сходство с рядом эталонных рентгенограмм планшеита. Но в 1966 г. Evans и Mrose описали планшеит, отличный от предыдущих, которому соответствует амфиболоподобный минерал 3.
ИК-спектры пропускания минералов 2 и 3, пересчитанные в спектры оптической плотности с проведением базовой линии, сходны с опубликованными в (Evans, Mrose, 1977) (рис.2). В спектре шаттукита (минерал 2) выделяется широкая полоса в области 3100 – 3400 см-1, которую можно разложить на 2 составляющие, один из которых соответствует колебаниям гидроксильной группировке с максимумом на 3200 см-1. Широкая полоса может быть приписана свободной воде. Полученная форма спектра связана с дефектами в структуре планшеита в связи с присутствием кластеров шаттукита.
В спектре изученного нами планшеита (минерал 3) присутствуют 2 полосы, более широкая указывает на гидроксильную группировку с максимумом на 3400см-1. Узкая полоса, не отмеченная в работе (Evans, Mrose,1977) в области 3600 см-1 может быть сопоставлена с колебаниями гидроксильной группировки в гидроксидах металлов [Пантелеева]. Основой структуры планшеита являются амфиболовые ленты. В спектрах амфиболов широкая полоса колебаний группы (OH) разбивается на четыре составляющих по числу возможных комбинаций и почти всегда представляет собой широкую полосу в интервале около 3615-3660 см-1. Наиболее четко высокочастотная полоса, сопоставляемая с гидроксидной, проявлена для групп серпентина-каолинита и некоторых хлоритов (Farmer, 1974). Близкую к слоистой структуру имеет хризоколла. Полученный нами спектр планшеита можно интерпретировать как суперпозицию спектра амфибола и гидроксида металла (слоистого силиката). Это предположение подкрепляется определенным сходством спектра планшеита со спектром хризоколлы (рис.2). Возможность существования дефектов структуры в виде полимеризации амфиболовых лент во фрагменты слоев, может быть причиной появления узкой высокочастотной полосы, характерной для гидроксида металла.
Таким образом, гипергенные минералы планшеит и шаттукит, отобранные в районе Кунене (Намибия), несмотря на внешнее сходство, имеют различные рентгенограммы и ИК-спектры пропускания.
В целом рассмотренные группы минералов характерны для зоны окисления месторождения Цумеб-типа. [Lombaard,1986]
ЛИТЕРАТУРА
1. Пантелеева М.В., Сайкова С.В.,Пашков Г.Л., Николаева Р.Б. О составе и структуре Cо(OH)2,осаждённого с помощью анионита АВ-17-8 (ОН). Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2002/048.pdf
2. Ховелл Д., Михайлов А.,. Баррет К. Обзор поисково-разведочных работ на четырех лицензионных участках в Северной Намибии. Отчет подготовлен для компании «СИНТЕЗ» компанией SRK Exploration Services. 2008
3. Evans, H.T., Mrose, M.E. The crystal chemistry of the hydrous copper silicates, shattuckite and plancheite, American Mineralogist: 62. 1977. р. 491-502.
4. Farmer V.C. The infrared Spectra of Minerals. Mineralogical Society, London. 1974
5. Lombaard, A.F, Gunzel, A., Innes, J. and Kruger, T.LThe Tsumeb lead-copper-zinc-silver deposit, South West Africa / Namibia. In: Anhaeusser, C. R. and Maske. S. (eds). Mineral deposits of Southern Africa. Volume II. Geological Society of South Africa. 1986 р.1761-1787.
6. Werner, K.U., Bernhardt, H.J, Effenberger, H. Neues Jahrbuch für Mineralogie – Monatshefte, Volume 2003, Number 2, 1 February 2003 , p. 75-96(22)
7. www.mindat.org
Рис.1. Рентгенограммы минерала 2 и 3
Рис.2. Спектры пропускания минералов 2 и 3