Блог

Нохрина Д.А.
МИНЕРАЛЫ МАРГАНЦА КОСОБРОДСКОЙ СПЕССАРТИНОВОЙ КОПИ

Минералы марганца Кособродской спессартиновой  копи.

Нохрина Д.А.

Уральский Государственный Горный Университет

Спессартиновая копь расположена в Полевском районе, в 8 км к юго-востоку от с. Косой Брод. Копь была открыта в XIX в и разрабатывалась на мелкозернистый спессартин.

Кособродское марганцевое проявление находится в пределах черновской серии Сысертско-Ильменогорского гнейсово-мигматитового комплекса. Породы являются частью сланцевого обрамления гнейсового ядра и составляют пачку, мощностью до 1000 м, в северо-западной части Сысертско-Ильменогорского антиклинория. В пачке переслаиваются углистые сланцы и графитовые кварциты [Кейльман, 1974].

Марганцевое проявление приурочено к экзоконтактовой зоне гранитоидов (С₁). В пределах копи наблюдаются следующие минеральные образования (рис.1):

1. Гондиты слагают тело линзовидной формы, мощностью до первых метров. Породы имеют массивную или линзовидно-полосчатую текстуру и гранобластовую, мелкозернистую до сливной структуру. Гондиты состоят из граната (60-99%), кварца (1-40%), а также прожилков окислов и гидроокислов марганца, второстепенными минералами являются альбит, мусковит и родохрозит. Зерна кварца и граната грануламорфные. В зависимости от зернистости, цвет пород варьирует от розового (для мелкозернистых) до вишневого (для сливных
2. Пегматиты в копи образуют две жилы, расстояние между которыми составляет10 м(рис. 1). Первая жила (а) имеет мощность 2,5 – 3 м. Марганцевые минералы в ней представлены желваками окислов и гидроокислов. Вторая жила (б), мощностью 4-5 м, с кристаллами спессартина.
3. Жильный кварц слагает небольшие шлирообразные тела, мощностью 1-50 см. Кварцевые тела секут пегматиты и гондиты. Кварц бесцветный, имеет мелкозернистую структуру. В жилах присутствуют 60-95% кварца и 5-40% граната, второстепенные минералы представлены альбитом и мусковитом.
4. Окислы и гидроокислы марганца (криптомелан; манжироит (табл. 1); нсутит (табл. 2)). Минералы зоны окисления, представлены колломорфными образованиями стально-серого цвета.
5. Слюдиты входят в состав метаморфической толщи (PR₁), в районе рудопроявления присутствуют в виде слоев, мощностью до20 см. Породы состоят из слюды (60 – 70%), и равномерно распределенных кристаллов граната (30-40%). Структура породы среднезернистая гранолепидобластовая. Кристаллы граната розовые, имеют форму ромбододекаэдров, с фигурами растворения.

На проявлении гранат представлен в различных генетических типах пород. Каждому типу присущи некоторые характерные особенности:

1. В кварцевых жилах гранат образуетидиоморфные кристаллы, красного, красно-оранжевого цвета, размером от 1 мм до 1 см. Габитус ромбододекаэдрический, Поверхность граней матовая, неровная, присутствуют следы растворения.
2. В пегматитах гранат имеет размеры от 2 до6 мм. Габитус тетрагонтриоктаэдрический. Грани гладкие зеркальные. Цвет малиновый.
3. Гранат гондитов представлен грануламорфными зернами, размером 0,1-1 мм. Цвет варьирует от розовогодо вишневого.

Состав гранатов из пегматитов и кварцевых жил был проанализирован на лазерном микроанализаторе (аналитик Лапина М.И. МГУ). Результаты исследований вынесены на диаграмму альм-спес-грос (рис.2). Для каждого генетического типа гранатов по результатам рентгеноструктурного анализа были рассчитаны параметры элементарной ячейки, значения которых приведены в диаграмме (рис. 3). В результате исследований установлено, что гранаты по составу соответствуют спессартинам, и наибольшее количество спессартинового минала содержит гранат кварцевых жил.

По результатам рентгеноструктурного анализа были выявлены достаточно редкие окислы марганца – нсутит и манжироит. Нсутит  впервые на Урале описан на Ахтенском железном руднике близ Златоуста в 1982 году. Манжироит ранее на Урале описан не был [Кобяшев 2006].

      Манжироит вместе с другими окислами и гидроокислами марганца образует желваки и корки, мощностью до 5-10 см. В гондитах он представлен тонкими прожилками, а также почками (диаметром 1-2 мм), которые образуются  в полостях выщелачивания. Минерал от темно- до стально-серого цвета, образует колломорфные почковидные выделения (фото 1). Часто манжироит имеет гладкую, блестящую поверхность с концентрическими и дугообразными фигурами, которые образовались при выветривании минерала. В минерале могут присутствовать включения зерен кварца, размером 1-2 мм.

Кособродская спессартиновая копь является интересным минералогическим объектом. Последовательность процессов ее образования можно представить следующим образом. Гондиты являются частью метаморфической толщи PR₁. Пегматиты образовались в связи с внедрением гранитоидов в раннем карбоне. Гидротермальные процессы постмагматические и связаны с тектоническими подвижками.

 Таблица 1. Рентгенограмма манжироита           

      (Na, K)(Mn⁴⁺, Mn²⁺)₈O₁₆·nH₂O                        

Таблица 2. Рентгенограмма нсутита  γMnO₂

Условия съемки: дифрактометр ДРОН-2.0, J=20 мА,Vдл=1800 мм/ч, U=30кВ, Vсч=2 град/м, предел измер.1*10³ имп/с, излучение Сnkα, аналитик: Сапожникова Н.Г

Литература

1. Кейльман Г.А. «Мигматитовые комплексы подвижных поясов», издательство «Недра», Москва 1974 г.
2. Кобяшев Ю.С. «Список минералов Урала (виды и разновидности)», Уральский геологический журнал, 2006, №2 (50).
3. Лукошков В.Н. «Гондиты Урала», УНЦ АН СССР, Свердловск,1983 г.

Приложение

Рисунок 1. Схема геологического строения Кособродской спессартиновой копи.

1 – граниты, 2 – слюдиты, 3 – пегматиты, 4 – гондиты, 5 – кварц.

Рисунок 2. Диаграмма составов граната: 1- гранат кварцевых жил; 2-гранат пегматитов.

Рисунок 3. Диаграмма составов граната по соотношению элементарной ячейки: 1- гранат кварцевых жил; 2-гранат пегматитов; 3-гранат гондитов.

Фото 1. Почка манжироита.