Силикаты. Фосфаты. Окислы и гидроокислы

Кыштымское месторождение гранулированного кварца расположено на административной территории Кыштымского городского округа, в 20км к западу от центра города. Железнодорожная станция – Кыштым находится в 22км от месторождения.

Месторождение, в настоящее время, является единственным в России крупным эксплуатируемым месторождением гранулированного кварца, и представляет собой совокупность кварцевых жил развитых на площади 28 км² и протягивается с севера на юг 17км, при ширине от 1, 2 до 4км. Запасы гранулированного кварца Кыштымского месторождения на протяжении последних тридцати лет являются надежной минерально-сырьевой базой для плавки прозрачного кварцевого отекла различного назначения.

Самой крупной жилой месторождения, содержащей 88% разведанных и утвержденных ГКЗ СССР запасов гранулированного кварца, является жила №175.

Стратифицируемые образования района работ представлены глубокометаморфизованными породами протерозойского возраста – метаморфическими образованиями уфалейской свиты. В вещественном отношении породы свиты характеризуются преимущественным распространением биотит-амфиболовых, биотитовых, амфиболовых, двуслюдяных гнейсов, гранито-гнейсов и кристаллических сланцев, редкими невыдержанными прослоями кварцитов.

Породы свиты метаморфизованы в амфиболитовой фации метаморфизма, но некоторые исследователи докембрия Урала относят реликтовые ассоциации минералов к условиям низшей субфации гранулированной фации. В последующие этапы развития стратифицируемые образования свиты претерпели эпидот-амфиболитовый и зеленосланцевый метаморфизм регрессивного характера. На общем фоне амфиболитовой фации встречаются ассоциации минералов-индикаторов высокого давления, таких как дистен, омфацит, кианит, рутил. Их присутствие фиксирует участки, на которых амфиболовая фация переходит в фацию дистеновых гнейсов, а на отдельных участках – в эклогитовую фацию.

Магматические образования в пределах района работ получили широкое распространение и разнообразие: наиболее древними являются граниты и нерасчлененные серые гранито-гнейсы, составляющие основной объем уфалейской свиты. Интрузивные образования основного состава представлены пластовыми и субпластовыми телами метагаббро и габбро-амфиболитов.

На завершающих этапах тектоно-магматического развития появился кислый интрузивный магматизм, фиксируемый внедрением малых интрузий и даек позднеордовиксных гнейсовых гранитов Серебровского комплекса и ранне-среднекаменноугольных гранитов и пегматитов Уфалейского комплекса.

Краткая геологическая характеристика жилы 175

Жила № 175 имеет плитообразную форму и залегает согласно с вмещающими породами: падение на юго-восток (130-150⁰) под углами 35-45⁰. По простиранию она прослежена на 320м, по падению на 270м. Мощность ее колеблется от 0, 7до 14м.

На участке 346 - 366м длина жилы по простиранию составляет 130 - 135м, угол падения - 27-45⁰. Мощность ее изменяется от 0 до 10м (горизонтальная – до 22м).

Вмещение породы представлены биотит-амфиболовыми гнейсами, гранито-гнейсами, пегматитами. Со стороны лежачего бока жилы наблюдается зона интенсивной бластомилонитизации, представленная перемятыми биотитовыми сланцами с будинами кварцполевошпатовых пород, мигматизированных гранито-гнейсов. Мощность зоны может достигать 1, 5м, составляя в среднем 1, 0м. В висячем боку жилы наблюдается аналогичная зона бластомилонитов. Однако, мощность ее меньше – в среднем 0, 3 – 0, 5м. Контакты жилы с гнейсами резкие, в целом прямолинейные, в местах раздува могут быть слабоизвилистые. В висячем боку отмечается проявление амфибола, эпидота, полевых шпатов, сфена, апатита.

В районе жилы наблюдаются две основные системы трещин. Первая – азимут простирания 30-40⁰, угол падения субвертикальный (80-90⁰), вторая – азимут падения 210-230⁰, угол падения 40-80⁰. Широко представлены плоскости скольжения, согласные с кристаллизационной сланцеватостью и имеющие следующие элементы залегания: азимут склонения 130-150⁰, угол 40-45⁰. Эти плоскости имеют амплитуды смещения до 2м, фиксируемые по растянутым скоплением биотитового состава внутри кварцевой жилы.

Средняя трещиноватость составляет 0, 5-1 трещины на метр.

Все наблюдаемые трещины, как правило, закрытые, часто сцементированные более поздними минералами: полевыми шпатами, пегматитами. Крупномасштабные тектонические нарушения в пределах участка не зафиксированы.

Жила сложена гранулированным кварцем мелкозернистой гранобластовой структуры с размером зерен 1-2мм. Средний минеральный состав жильной массы по данным геологоразведочных работ: кварц – 95 %, минеральные примеси – 4%. Последние представлены скоплениями крупнозернистого амфибола и биотита размером 5-50см, линзами карбонат-плагиоклазового и карбонатного состава мощностью 0, 05 – 0, 5м.

Участки развития минеральных примесей приурочены в большей степени к приконтактовым частям жилы. Особенно это касается пегматита. В центральных частях жилы минеральные примеси представлены прожилками, линзами гранита, пегматита, карбонатита. Распределение прожилков хаотичное. Все минеральные примеси являются вредными. Жильная масса представляет собой “слоеный пирог” из рудных и нерудных прослоев. В местах интенсивного развития минерализации отношение рудных и нерудных прослоев составляет в среднем 1: (0, 2…0, 4).

Минералы Кыштымского месторождения:

1. Самородные элементы – графит, сера.

2. Сульфиды – пирит, пирротин, халькопирит, борнит, ковеллин, молибденит.

3. Окислы и гидроокислы – гематит, ильменит, магнетит, рутил, фергюсонит, ферсмит, самарскит, тантало-титаноколумбит, лимонит (гетит-гидрогетитовый), пиролюзит, псиломелан.

4. Силикаты – гранат, сфен, циркон, клиноциозит, эпидот, итроэпидот, турмалин, моноклинный пироксен, актинолит, роговая обманка, тальк, биотит, парагонит, фуксит, хлорит, глинистые минералы, калиевый полевой шпат, альбит, олигоклаз, кислый андезин.

5. Карбонаты – кальцит, анкерит, азурит, медная зелень (малахит).

6. Фосфаты – апатит.

Силикаты

Гранат

Гранат – один из наиболее распространенных минералов на Кыштымском месторождении. Он входит в состав слюдисто-кварцевых сланцев, кварцитов, гранито-гнейсов и амфиболитов. Реже гранат встречается в гранулированном кварце. В последнем случае этот минерал наблюдается либо в зальбандах кварцевых жил, либо образует совместно с биотитом тонкие прожилки в кварце.

В гранато-слюдисто-кварцевых сланцах содержание граната достигает 30%. Его кристаллы в этих породах имеют размеры в поперечнике до 1. 5-2см. Форма их ромбододекаэдрическая. Цвет красновато-бурый. В мелких зернах и осколках – бледно-розовый. Кристаллы переполнены включениями кварца, мусковита и, реже, актинолита.

Иногда они содержат включения очень мелких иголочек рутила и турмалина.

Количество граната в амфиболитах достигает 15%. Форма кристаллов также ромбододекаэдрическая. Размер – от долей миллиметра до 5-8мм. Центральные части кристаллов обычно содержат большое количество включений рутила, ильменита, роговой обманки и плагиоклаза.

Сфен

На месторождении сфен встречается как в кварцевых жилах, так и во вмещающих их амфиболитах, амфиболовых и биотит-амфиболовых гнейсах, роговообманково-карбонатных породах и лейкократовых плагиоклазитах.

Наиболее крупные и совершенные кристаллы сфена встречены в кварцевых жилах 101 и 175. В этих жилах кристаллы сфена имеют пластинчатую форму, размер их колеблется от 2х2х. 0. 5см до 10х7х1. 5см.

Кристаллы сфена сильно трещиноватые, содержат включения роговой обманки и кварца.

Цвет минерала светло-буроватый и светло-зеленоватый. Плотность равна 3. 63 (жила 101) и 3. 45 (жила 175). Удельная магнитная восприимчивость сфена из жилы 101 равна

0. 013. 10^-6см³/кг.

Клиноцоизит

Минерал из группы эпидота. Как один из главных породообразующих минералов он входит в состав амфиболитов (клиноцоизитовых и гранат клиноцоизитовых). Встречается также и в кварцевых жилах. В кварцевых жилах, залегающих в амфиболитах, клиноцоизит обычно находится в зальбандах в виде шестоватых агрегатов зеленовато-серого цвета. Отдельные индивиды этого минерала имеют размеры до 15-10см по длине и до 3 см в поперечнике.

При дроблении образует обломки брусковидной формы. Блеск стеклянный, твердость 6. 5. Плотность клиноцоизита равна 3. 36 ± 0. 01 (обр. М-431/83; жила 101). Удельная магнитная восприимчивость колеблется от 0. 054. 10^-6см³/кг до 0. 071. 10^-6см³/кг.

Клиноцоизит с уверенностью устанавливается лишь по оптическим свойствам в шлифах или в иммерсионных препаратах. Кислотами он не разлагается.

Эпидот

В кварцевых жилах эпидот встречается реже, за исключением кварцевых жил 175 и 179, где этот минерал вместе с биотитом образует включения в гранулированном кварце. Наиболее часто эпидот встречается в биотитизированных роговообманковых породах и в околожильных биотитовых слюдитах, где количество его достигает 10-15%. В меньших количествах присутствует в амфиболитах в виде мелкозернистых агрегатов.

Эпидот в отличие от клиноцоизита имеет более высокое содержание железа, что обуславливает его желтовато-зеленую окраску и более сильные магнитные свойства. Плотность эпидота из эпидот-биотитовых включений в гранулированном кварце жил 175, 179 и Слюдгоры в среднем равна 3. 58.

Итроэпидот

Итроэпидот изучен и описан 1959г Д. А. Минеевым /7, 8/.

Впервые он был найден в плагиоклазитах Слюдяногорского месторождения, где встречается в ассоциации с олигоклаз-андезином. Кристаллы итроэпидота, как правило, несут следы дробления и замещения минералами более поздней ассоциации, связанной с мусковитизацей и альбитизацией.

Все выделения минерала, хотя и имеют кристаллические очертания, почти не обладают хорошо образованными гранями. Это удлиненные плоскопризматические кристаллы линзовидного, столбчатого и дисковидного облика, до 70см в длину, черного цвета. Блеск смоляной. Минерал хрупкий, в тонких сколках просвечивает. Излом близкий к раковистому, спайность ясная по одному направлению. Твердость 6-6. 5. Плотность 3. 29.

Специфической особенностью химического состава итроэпидота является присутствие радиоактивных элементов и 1. 36% суммы редких земель, преимущественно итровой группы.

Турмалин

Турмалин встречается как в кварцевых жилах, так и в гранат-кварцевых сланцах. Минерал редкий.

Кристаллы турмалина имеют характерный для него длиннопризматический облик с поперечным сечением в форме сферического треугольника. Цвет минерала черный, в тонких осколках – темно-бурый. Блеск стеклянный. Твердость 7-7. 5. Спайность отсутствует, излом неровный и раковистый. Плотность, определенная пикнометрическим методом, равна 3. 27 (проба М-166/82, жила «Щербаковская»).

Турмалин в зоне окисления не изменяется. В кислотах не растворяется. При дроблении дает обломки неправильной формы, просвечивающие темно-бурым цветом. Мелкие кристаллы при дроблении сохраняют грани призмы.

Моноклинный пироксен

Встречен в гранулированном кварце жилы 175 в виде крупных (до 20см в поперечнике) выделений в ассоциации с кальцитом и магнетитом. Размер отдельных зерен пироксена в агрегате до 4-5см. Форма их короткопризматическая. Цвет минерала темно-зеленый, блеск стеклянный, спайность совершенная по двум направлениям под углом близким к 90⁰. Содержит мелкие включения кальцита (до 2-3мм в поперечнике).

Актинолит

На месторождении актинолит встречается в ассоциации с тальком во вмещающих горных породах кварцевых жил 101, 125, 126а, 129, 165 и 170. Агрегаты актинолита сложены зернами длиннопризматической формы. Размеры их по удлинению колеблются от 1-2см до 10-15см. Агрегаты радиальнолучистого и сноповидного строения. Промежутки между индивидами актинолита выполнены плотным тальком (стеатитом) белого цвета. Кроме талька вместе с актинолитом встречается флогопит светло-бурого цвета (жила 170)

Цвет минерала светло-зеленый до темно-зеленого, в шлифах под микроскопом – от бесцветного до зеленоватого со слабо заметным плеохроизмом.

Роговая обманка

Обыкновенная роговая обманка является главным породообразующим минералом амфиболитов, амфиболовых и биотит-амфиболовых гнейсов. В плагиоклазовых амфиболитах и амфиболовых гнейсах роговая обманка представлена длиннопризматическими кристаллами до 3-4мм в длину. В ассоциации с ней находятся плагиоклаз от10 до 32 номера (олигоклаз и олигоклаз-андезин): биотит, который развивается по периферии зерен роговой обманки: эпидот, сфен и, реже, рутил, кварц. В гранатовых и клиноцоизитовых амфиболитах вместе с роговой обманкой находится кислый плагиоклаз (олигоклаз), гранат, клиноцоизит, кварц, рутил, апатит и магнетит.

В кварцевых жилах роговая обманка встречается редко. Наиболее крупные скопления ее отмечаются в зальбандах кварцевых жил, залегающих в амфиболитах (жила 101) и в амфиболовых и биотит амфиболовых гнейсах (жила 175 и 179). Здесь длиннопризматические зерна роговой обманки имеют размеры по удлинению до 10-15см при толщине до 5-8см. В большинстве случаев они частично биотитизированы. При этом биотит, как правило, содержит большое количество очень мелких зерен эпидота.

Макроскопически роговая обманка имеет темно-зеленый почти черный цвет: под микроскопом зеленая с отчетливо выраженным плеохроизмом от сине-зеленого и темно-зеленого по Ng до светло-желтого по Nр.

При дроблении роговая обманка раскалывается по спайности на призматические обломки, которые легко определяются по цвету, форме зерен и по наличию спайности по двум направлениям под углом 124⁰.

Тальк

Тальк встречается довольно часто в районе кварцевых жил 26, 101, 125, 126а, 129, 165 и 170. Здесь он установлен во вмещающих породах в ассоциации с актинолитом. Этот минерал выполняет промежутки между длиннопризматическими зернами актинолита. Агрегаты его тонкочешуйчатые, плотные. Цвет белый. Плотность равна 2. 84 (проба М-391а/83, жила126а).

В кварцевых концентратах и промежуточных продуктах обогащения кварцевого сырья тальк не встречается. По-видимому, в процессе дробления кварцевого сырья тальк переизмельчается и уходит в «хвосты». В то же время, актинолит с которым ассоциирует тальк, установлен в заметных количествах в «хвостах» сухой магнитной сепарации и, в ряде случаев в кварцевых концентратах.

Биотит

Как главный породообразующий минерал биотит входит в состав гранато-слюдисто-кварцевых сланцев, биотит-амфиболовых и биотитовых гнейсов, гранито-гнейсов и слюдитов.

Биотитовые слюдиты встречаются в непосредственном контакте с кварцевыми жилами 175 и 179 и сложены крупно- и гигантозернистыми агрегатами. Форма индивидов - крупные пластины, достигающие в поперечнике нескольких десятков сантиметров. С биотитом в слюдитах обычно ассоциируют роговая обманка, эпидот, сфен, апатит, кислый плагиоклаз и, из рудных материалов, молибденит.

В гранулированном кварце биотит встречен в заметных количествах в жилах 175, 179 и 180. Распределение его весьма неравномерное.

Цвет минерала черный и реже, буровато-черный. Плотность колеблется от 3. 08 (проба М-362/82, жила 175) до 3. 11 (проба М-5/82, жила 179). Удельная магнитная восприимчивость равна 0752. 10^-6см³/кг (биотит из жилы 179) и 0. 754. 10^-6см³/кг (биотит из жилы 175).

Флогопит

На месторождении флогопит встречается в ассоциации с актинолитом и тальком, реже он отмечается совместно с карбонатами в околожильных метасоматитах по амфиболитам.

В продуктах обогащения, главным образом в «хвостах» сухой магнитной сепарации, флогопит присутствует довольно часто либо в виде тонких пластинок, либо в виде мелких (доли мм) короткопризматических псевдогексагонального облика кристалликов, находящихся в срастании с кварцем.

Цвет минерала в тонких пластинках золотисто-бурый или красновато-бурый, в толстых пластинках темно-бурый. Определение его в продуктах обогащения, как и других слюд, не вызывает особых затруднений.

Мусковит

Мусковит главный породообразующий минерал гранато-слюдисто-кварцевых сланцев, слюдистых кварцитов, лейкократовых гранито-гнейсов и гранитов. В кварцевых жилах он встречается довольно часто, обособляясь в виде мелких чешуек по трещинам в жильном кварце. Наиболее крупные обособления мусковита наблюдаются на контактах кварцевых жил 175 и 179 с лейкократовыми гранито-гнейсами. Отдельные индивиды мусковита в таких обособлениях имеют пластинчатую форму с размерами в поперечнике до 0. 5м при толщине до 8-10см. С мусковитом в слюдитах обычно ассоциируют кварц и полевые шпаты.

Плотность мусковита колеблется от 2. 75 ± 0. 01 (жила 175)до 3. 07 (Слюд. гора, карьер 3). Его химический состав приведен в таблице 4. 9.

Мусковит, как и полевые шпаты, является обычной примесью в кварцевом сырье. При обычном обогащении уходит в «хвосты» флотации, но нередко остается и в концентрате. Определение мусковита не вызывает особых затруднений.

Кристаллическая формула мусковита:

(К_{0. 89} Nа_{0. 06} Са_{0. 01})_{0. 96} (Аl_{1. 30} Fе⁺³_{0. 19}Fе⁺²_{0. 14} Мg_{0. 32}Тi_{0. 04})_{1. 99} [(Si_{3. 25} Аl_{0. 75})₄( О_{9. 77}ОН_{0. 23})₁₀] (ОН_{1. 76}F_{0. 24})₂

Кристаллическая формула парагонита:

(Nа_{0. 73} К_{0. 12} Са_{0. 02})_{0. 87} (Аl_{2. 06} Fе⁺³_{0. 01}Fе⁺²_{0. 01} Мg_{0. 02})_{2. 10} [Аl_{0. 98}Si_{3. 02}О₁₀] (ОН)_{1. 80}

Кристаллическая формула фуксита:

(К_{0. 80} Nа_{0. 12} Са_{0. 03})_{0. 96} (Аl_{1. 63} Сτ _{0. 04} Fе⁺³_{0. 04}Fе⁺²_{0. 06} Мg_{0. 23}Тi_{0. 03})_{2. 03} [Аl_{0. 80}Si_{3. 20}О₁₀] (ОН)₂

Парагонит

По составу парагонит является натровым аналогом мусковита. На месторождении этот минерал встречается в амфиболитах (9) и слюдитах. Парагонитовые слюдиты установлены в контакте кварцевой жилы 101 с амфиболитами.

Парагонитосодержащие амфиболиты (9) макроскопически представляют собой пестрые зеленовато-черные породы с порфиробластовой структурой. Порфиробласты достигают в поперечнике 10мм и представлены парагонитом. Содержание парагонита в этих породах колеблется от 3 до 10%, составляя в среднем 5%.

Агрегаты парагонита в слюдитах мелкочешуйчатые. Размер отдельных чешуек в поперечнике не превышает 2-3мм.

Цвет парагонита серебристо-белый / в амфиболитах/ до бледно-голубого /в слюдитах/.

По физическим свойствам парагонит почти не отличим от мусковита. Их диагностика особенно затруднительна при совместном нахождении в породе или в продуктах обогащения кварцевого сырья.

Фуксит

На месторождении фуксит встречен в слюдисто-кварцевых сланцах вблизи кварцевых жил 165 и 170. Скопление мелкочешуйчатого фуксита в сланцах имеет незначительные размеры (по мощности не более 0. 5см. Располагаются они согласно со сланцеватостью вмещающих пород.

Фуксит имеет ярко-зеленый цвет. По оптическим свойствам он не отличается от мусковита и парагонита.

Хлорит

Из минералов этой группы в кварцевых жилах и вмещающих их горных породах установлены клинохлор и прохлорит. Наибольшие скопления они образуют в карбонатизированных амфиболитах, а также эпидот-биотитовых сланцах и кварцевых жилах.

В кварцевых жилах хлорит встречается в основном в жильном кварце блочного строения, где он образует скопления в непосредственном контакте с вмещающими горными породами.

Включения хлорита в кварце имеют червообразую форму. В зальбандах кварцевых жил агрегаты хлорита плотные мелкочешуйчатые темно-зеленого цвета (жилы Щербаковская, 3, 5, 170, 148, Пугачевский участок и др. ).

Плотность хлорита 2. 90 ± 0. 01. Удельная магнитная восприимчивость 0. 580 х 10^-6см³/кг (жила «Щербаковская») и 0. 572 х 10^-6см³/кг (жила 148).

Хлорит в кварцевой крупке легко определяется по пластинчатому или чешуйчатому строению, темно-зеленой окраске, весьма совершенной спайности и низкой твердости.

Полевые шпаты

Полевые шпаты в кварцевых жилах и во вмещающих их горных породах представлены микроклином и плагиоклазом олигоклазового и олигоклаз-андезинового состава. Количество полевых шпатов в жильном кварце зависит от степени гранитизиции кварцевых жил и иногда достигает нескольких процентов. Наибольшее количество их наблюдается в жилах 175, 179 и 180, залегающих среди гнейсов и мигматитов. В этих жилах полевые шпаты находятся в виде прожилков и мелкозернистых агрегатов, развивающихся как по гранулам кварца, так и в межзерновом пространстве. В последнем случае почти невидимые невооруженным глазом включения полевых шпатов хорошо проявляются после травления кварца плавиковой кислотой.

Кроме кварца с включениями полевых шпатов в исходное сырье попадает большое количество обломков вмещающих горных пород, содержащих полевые шпаты (жильные гранитоиды, гранитогнейсы, плагио-гранитогнейсы, олигоклазиты и некоторые др. ).

Калиевый полевой шпат представлен микроклином. Встречается он значительно реже, чем кислый плагиоклаз. Обычно этот полевой шпат наблюдается в виде довольно крупных порфиробластов в очковых гранитогнейсах и в жильных гранитоидах, пересекающих кварцевые жилы. Как правило, микроклин устанавливается только в жилах, залегающих среди сильно гранитизированных пород. Например, в таких жилах как 175, 179 и 180.

Цвет калиевого полевого шпата бледно-розовый и светло-серый. Спайность совершенная по двум направлениям под углом близким к прямому.

Плагиоклазы встречаются во многих кварцевых жилах и представлены, в основном, олигоклазом. Они образуют в жильном кварце прожилки и рассеянную вкрапленность, которую невооруженным глазом обнаружить практически не возможно. На кварцевых жилах 101, 170. 175 и 179 встречаются жильные тела небольшой мощности, сложенные практически мономинеральными плагиоклазовыми агрегатами (олигоклазитами). Плагиоклаз также входит, как главный породообразующий минерал, в состав гранитов, гранито-гнейсов, амфиболовых и биотит-амфиболовых гнейсов и амфиболитов.

Цвет плагиоклазов белый. В тонких осколках под бинокуляром прозрачны и полупрозрачны. Спайность, как и микроклина, совершенная по двум направлениям под углом близким к прямому.

При дроблении калиевый полевой шпат и плагиоклазы частично раскалываются на спайные пластинки или брусочки, чаще дают угловатые обломки неправильной формы с одним или двумя сколами по спайности. Под бинокуляром полевые шпаты определяются по светлой окраске, пластичной или брусковидной форме обломков, наличие спайности и высокой твердости. Эти минералы слабо растворяются в сильных кислотах и щелочах. Проверяются в иммерсионных средах под микроскопом.

Карбонаты

Карбонаты встречаются лишь в кварцевых жилах, залегающих в амфиболитах, биотит-амфиболовых и амфиболовых гнейсах и эпидот-биотитовых сланцах. Представлены они кальцитом и анкеритом.

Кальцит

Кальцит установлен в жиле 175 в ассоциации с моноклинным пироксеном. Здесь этот минерал находится в виде мелких (2-3мм в поперечнике) включений в пироксене и совместно с магнетитом и роговой обманкой образует мелкозернистые агрегаты вокруг обособлений моноклинного пироксена. Кроме того, кальцит встречается в зальбандах ряда кварцевых жил, реже он слагает тонкие секущие прожилки в жильном кварце и в амфиболитах.

Кальцит имеет белый, местами бледно-розовый цвет; в мелких обломках он бесцветный. Плотность ± 0. 01. Главные линии на рентгенограмме: 3. 03 (10) – 2. 28 (7) – 2. 09 (7) - 1. 910 (9) – 1. 873 (8) – 1. 600 (6). На дифференциальной кривой нагревания – глубокий эндотермический эффект при 930⁰С. Химический состав кальцита приведен в таблице 4. 13.

Анкерит

Анкерит встречается на месторождении в составе околожильных гидротермально измененных амфиболитов и в жильном кварце, залегающих в этих жильных породах (жилы 101, 170). Форма выделений – отдельные крупные зерна (до 6-8см в поперечнике) и, реже, сплошные мелкозернистые массы.

Цвет анкерита светло-серый. При выветривании минерал буреет и постепенно замещается охристым лимонитом гидролепидокрокит-гидрогетитового состава.

Фосфаты

Апатит

Этот минерал встречается в кварцевых жилах довольно часто. Он установлен на жилах 101, 170, 175 и 179. Здесь апатит находится как в жильном кварце, так, наиболее часто, и в околожильных биотитовых слюдитах.

В жильном кварце и в слюдитах кристаллы апатита имеют пластинчатую форму, размер их в поперечнике до 8-10см, по толщине до 3-4см. Кристаллы обычно разбиты сетью мельчайших «сухих» трещин и только наиболее мелкие индивиды имеют хорошую сохранность.

Цвет апатита от бледно-голубого до зеленовато-серого. Спайность практически отсутст-вует. Излом раковистый до неровного. Минерал очень крупный. Твердость 5. Плотность находится в пределах от 3. 18 ± 0. 02 (жила 170) до 3. 29 ± 0. 02 (жила 175).

Окислы и гидроокислы

Магнетит

В кварцевых жилах, магнетит встречается довольно редко. Наибольшие скопления его в виде хорошо образованных кристаллов октаэдрической формы присутствуют в кальцит-пироксеновых обособлениях в гранулированном кварце жилы 175 и в хлоритовых сланцах, выходящих на поверхность на северной окраине пос. Слюдорудник. Размер кристаллов магнетита в поперечнике достигает 0. 5-1мм из кальцит-пироксеновых обособлений и 8-10мм из хлоритовых сланцев.

Кроме кальцит-пироксеновых обособлений в кварце жилы 175 и хлоритовых сланцев, магнетит установлен в кварц-плагиоклазовой околожильной породе (жила 175, обр. 31/82). Здесь этот минерал в виде мелкозернистых агрегатов линзовидной формы. Размеры таких скоплений магнетита в длину достигают 3-5см при мощности не более 0. 3-0. 8см. В ассоциации с магнетитом в кварц-плагиоклазовой породе присутствуют биотит и апатит.

Магнетит отмечается также в лейкократовых гранито-гнейсах района жилы 175. В этих горных породах количество его местами достигает 3-4%. Размер зерен не превышает 1-2мм. Форма зерен изометричная. В дресве таких гранитоидов обычно скапливается большое количество «отпрепарированных» кристаллов, которые частично и, реже, полностью замещены гематитом (мартитом).

Ильменит

Ильменит на Кыштымском месторождении встречается в основном гранатовых амфиболитах в виде мелких (до 0. 5 – 1мм в поперечнике) зерен слегка продолговатой формы. Такие зерна в ряде случаев частично или полностью замещены сфеном. Наблюдается также замещение ильменита рутилом. Мелкие кристаллики ильменита были обнаружены в зернах кварца из электромагнитной фракции. Размер их не превышает 0. 1-0. 3мм. Ильменит во включениях в кварце определен по характерному таблитчатому габитусу шестиугольных скошенных пластинок, черному цвету, тусклому металлическому блеску и черному цвету порошка.

Рутил

На месторождении установлено две морфологические разновидности рутила. Первая наблюдается в амфиболитах, вторая – в кварцевых жилах.

В гранатовых, клиноцоизитовых и плагиоклазовых амфиболитах зерна рутила имеют короткопризматическую форму. По данным измерений зерен рутила, взятых из разных типов пород, их размеры в поперечнике не превышают 0. 1-0. 2мм при длине 0. 3 до 1мм.

Цвет рутила из амфиболитов красный до черного. Еще в 1955 году было установлено, что разновидность рутила красного цвета встречается в породах, залегающих выше уровня грунтовых вод. Рутил черного и зеленовато-черного цвета находится в амфиболитах, залегающих ниже уровня грунтовых вод, т. е. в среде с более низким кислородным потенциалом среды. При нагревании в открытой атмосфере черный рутил переходит в ярко-красный.

Рутил в кварцевых жилах встречается довольно часто. Обычно он находится зальбандах жил вместе с апатитом, эпидотом, роговой обманкой и рядов других минералов. Кристаллы рутила из кварцевых жил отличаются от индивидов рутила из амфиболитов большим разнообразием огранки и степенью их совершенства, а также значительными размерами. Не составляют редкости находки кристаллов рутила весом до нескольких килограмм.

Кристаллы рутила в жилах 175 и 179 имеют размеры до 8-10см по удлинению и до 1-2 см в поперечном сечении. Рутил в этих жилах, частично с периферии и по трещинам замещен сфеном.

Физические свойства рутила: блеск алмазный до металловидного; цвет буровато-красный до черного; черта светло-желтая.

Редкометальные окислы

Фергусонит метамиктный. Облик кристаллов сигарообразный, хорошо сохранившихся граней не обнаружено. Наиболее крупные кристаллы с горы Слюдяной достигают 15см в длину и 2см в поперечнике. Часто разбиты трещинами, залеченными сахаровидным альбитом.

Спайность отсутствует, излом раковистый до неровного, блеск смоляной, цвет бурый до темно-бурого. Метамиктон. Экзотермическая реакция при 675⁰. Плотность 5. 08.

Фергусонит кристаллический. Обнаружен В. И. Нефедовым (6) в аплитовидной породе в виде сплошных выделений изометричной формы, размером до 2-3см в диаметре, образованных удлиненными неограненными кристаллами. Выделениями содержат примесь колумбита, ферсмита, циркона, сфена, клиноцоизита, мусковита и биотита (до 50%). Размеры кристаллов фергусонита достигают 2см в длину и 2-3мм в поперечнике.

Цвет минерала черный, блеск стеклянный до полуметаллического, твердость 6. 5-7, плотность 5. 82.

Самарскит. Найден в виде кристаллов короткопризматического и толстотаблитчатого облика. Наибольшие выделения достигают 2см в поперечнике. Спайность отсутствует, излом раковистый, блеск смолистый до жирного. Метамиктен. Экзотермическая реакция при 750⁰С. Плотность колеблется от 4. 96 до 5. 14.

Ферсмит. Вместе с колумбитом обнаружен в составе псевдоморфозы по одному крупному кристаллу неизвестного ниабата. Является основной частью этой псевдоморфозы. Слабо радиоактивен.

Цвет минерала черный, блеск смоляной, излом раковистый, твердость 4. 5, плотность 4. 9. По химическому составу близок к чистому Са Nb₂О₆, отличаясь лишь незначительной примесью.

Колумбит. Встречается в виде зернистых агрегатов и пластинчатых выделений неясной формы, так как поверхность кристаллов обычно изъедена поздней слюдкой. Его мономинеральные выделения серебристо-черного цвета достигают 5см в поперечнике. Слабо электромагнитен, обладает заметной спайностью. Слабо просвечивает в тонких краях. Плотность 5. 1.

По химическому составу отличается от чистого колумбита (Fе Nb₂О₆₎высоким содержанием тантала, титана и редких земель, что позволило Д. А. Минееву отнести его к особой тантало-титановой разновидности колумбита.

Лимонит

Гидроокислы железа гетит-гидрогетитового состава (лимонит) присутствуют практически во всех кварцевых жилах, где они находятся в виде пленочных образований и тонких корочек в открытых трещинах, в межзерновом пространстве и в микротрещинах отдельных гранул. Нередко гидроокислы железа пропитывают весь зернистый агрегат кварца, придавая ему желтовато-бурый цвет.

При нагревании лимонит в интервале 250-380⁰С переходит в гематит, который при кислотной обработке удаляется с трудом. В связи с этим, кислотная обработка ожелезненного (лимонитизированного) кварца должна предшествовать любой термической обработке, как исходного сырья, так и кварцевой крупки.

Гидроокислы марганца

Гидроокислы марганца находятся в трещинах кварца, в виде дендритов и тонких корочек. Агрегаты сажистые, черного цвета. Под бинокуляром определяются по натечным землистым скоплениям. Черному цвету в зернах, черному сажистому или буровато-черному порошку и характерному поведению при растворении в соляной кислоте. Раствор окрашивается в зеленовато-темно-бурый цвет. Проверяются химически на марганец и воду. В разбавленной соляной кислоте при легком подогревании гидроокислы марганца легко растворяются.

Сульфиды

Пирит

Из всех сульфидов, встреченных на месторождении, пирит наряду с пирротином является наиболее распространенным минералом. Он обнаружен, как в кварцевых жилах (жилы 170, 175, 179 и др. ), так и в амфиболитах, биотит-амфиболовых гнейсах и гранато-слюдисто-кварцевых сланцах. Особенно часто он наблюдается в околожильных метасоматитах в ассоциации с анкеритом, актинолитом и хлоритом. В некоторых породах месторождения установлено две генерации пирита.

Пирит первой генерации присутствует в виде постоянной редкой равномерной вкрапленности во всех горных породах месторождения. Количество его в наиболее обогащенных участках не превышает 0. 1-0. 2%. Пирит второй генерации имеет явно наложенный характер. Он встречается постоянно в виде тонких прожилков в карбонатизированных эпидот-биотитовых сланцах и амфиболитах, а также в жильном кварце в ассоциации с карбонатами, хлоритом, пирротином и халькопиритом.

По данным химического анализа в пирите из жилы 170 (проба М-66/82) установлено содержание никеля равное 0. 04% и кобальта – 0. 20%.

В зоне окисления пирита легко окисляется с образованием лимонита.

Марказит

Марказит обнаружен в ассоциации с пирротином, пиритом и халькопиритом (жила 170). Этот минерал образуется по пирротину, замещая его вдоль трещинок с периферии зерен. Марказит хорошо определяется под микроскопом в отраженном свете по сильной анизотропии с интенсивным цветным эффектом, по высокой отражательной способности (около 50%) и по цвету, близкому к цвету пирита.

Пирротин

В кварцевых жилах пирротин встречается редко. Исключением является жила 170, где пирротин присутствует в значительных количествах. Здесь он находится либо в виде прожилков мощностью до 2-3см на контакте кварцевой жилы с вмещающими породами, либо в виде изометричных выделений в околожильной кварц-полевошпатовой породе. В ассоциации с пирротином, находятся кроме кварца, кислый плагиоклаз (олигоклаз), биотит, мусковит, хлорит, актинолит, анкерит, пирит, марказит и халькопирит. Пирротин довольно обычный минерал в амфиболитах и слюдяных сланцах. Редкие зерна его наблюдаются в слюдистых и графито-слюдистых кварцитах. Количество пирротина в этих породах не превышает десятые доли процента.

Пирротин в образцах и мелких осколках легко определяется по высокой магнитности и темно-бронзовому цвету в свежем изломе. От других сильно магнитных минералов и технологических примесей (магнетита, аппаратного железа и окалины) он отличается по цвету и присутствием серы, наличие которой устанавливается по запаху выделяющегося сероводорода в момент растворения в соляной кислоте.

Халькопирит

Халькопирит присутствует в околожильных метасоматитах кварцевых жил 170, 175 и 179. Здесь он встречается совместно с пирротином и пиритом в виде тонких прожилков и изометричных выделений. Размер включений халькопирита не превышает в поперечнике 2-3мм.

В зоне окисления халькопирит переходит в лимонит. Местами отмечается образование медной зелени (малахита) и азурита.

Под бинокуляром он определяется по латунно-желтому с золотисто-зеленоватым оттенком цвету и непрозрачному зеленовато-черному порошку.

В азотной кислоте растворяется на холоду с трудом, при нагревании легко. Хорошо разлагается в царской водке с выделением серы и окрашиванием раствора в зеленый цвет. В закрытой трубке при нагревании получается разгон серы.

Молибденит

Выделения этого минерала встречается в гранулированном кварце и околожильных горных породах. Он установлен в кварцевых жилах 170, 175, 179 и 180 кварцполевошпатовых жилах Слюдяногорского месторождения мусковита.

В гранулированном кварце жилы 170 выделения молибденита имеют форму шестиугольных табличек с размером в поперечнике до 2см при толщине до 0. 5см. Такие же кристаллы молибденита размером до 3см в поперечнике найдены на жилах 175, 179 и 180. Здесь они находятся в околожильной слюдитовой оторочке. Аналогичные выделения молибденита отмечались ранее и обнаружены нами в плагиоклазах Слюдяногорского месторождения и в кварцевых жилах верховьев р. Тараторки.

Молибденит имеет низкую твердость, весьма совершенную спайность, голубовато-серый цвет и сильный металлический блеск.