Месторождения берилла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Берилл (от греч. bзryllos), - минерал, островной кольцевой силикат. В кристаллической структуре берилла октаэдрические кольца [Si6O18] расположены друг над другом, образуя полые каналы. Кольца соединяются между собой атомами бериллия и алюминия, а в каналах могут размещаться неструктурные примеси в виде анионов щелочных металлов и молекул воды. Химическая формула Be3Al2 [Si6O18], однако состав благодаря постоянному наличию щелочей (Na, Cs, Rb), Li, Mn, Fe2+, Fe3+, Cr3+, присутствию воды, гелия и аргона гораздо более сложен. По содержанию щелочей и Li различают бериллы: бесщелочные, натровые, натрово-литиевые и литиево-цезиевые. Из числа бериллийсодержащих минералов берилл является наиболее распространённым в земной коре.

Свойства

Берилл кристаллизуется в гексагональной сингонии. Кристаллы - призматические, столбчатые, игольчатые, таблитчатые. Главные простые формы - гексагональная призма (1010) в комбинации с пинакоидом (0001); иногда добавляется развитая слабее дополнительная призма (1120). Головки кристаллов бывают усложнены дипирамидами (1121) и (1011). Грани призмы часто с вертикальными штрихами. Кристаллы бывают как правило одиночные, реже - соединённые в друзы или шестоватые агрегаты. Наиболее характерно нахождение в отдельных кристаллах; часто со специфическими формами природного растворения на гранях. Кристаллы бывают крупные, масса их может достигать нескольких десятков кг. Образует также сплошные зернистые массы. Твёрдость по шкале Мооса 7,5 -8. Плотность 2,6-2,8. Цвет очень разнообразен, - зелёный, жёлтый, жёлто-зелёный, голубой, синий, белый, розовый до красного, иногда бесцветный. Блеск стеклянный. Кислотами не разлагается.

Разновидности

В зависимости от цвета, прозрачности и примесей различают:

** собственно Берилл (берилл рудный) - зелёные, зеленовато-серые, желтовато-белые мутные непрозрачные кристаллы

** Аквамарин (от лат. aqua - вода и mare - море) - прозрачные, зеленовато-голубые или голубовато-зеленые (цвета морской воды), синевато-голубые, а также тёмно-голубые призматические кристаллы, окрашенные примесями Fe2+. Для многих кристаллов аквамарина характерны параллельные граням призмы полости-канальцы, которые, если заполнены жидкостью или газом, придают кристаллам белёсый оттенок, а если гидроксидами железа - коричневатый; часто встречаются также пузырьки газа, плоские включения и включения в форме снежинок, образовавшиеся от залеченных трещинок. В некоторых кристаллах могут встречаться вростки и звездообразные включения рутила, создающие редкий эффект астеризма и кошачьего глаза. Часто отмечаются также включения кристалликов биотита, флогопита, пирита, ильменита.

** Гелиодор - прозрачная жёлтая разновидность, окрашенная небольшим количеством окиси железа. Гелиодоры и бледно-зелёные бериллы путём легкого нагревания (макс. до 420°С) в термостатической обжиговой печи, как правило, можно превратить в бледно-голубые аквамарины.

** Изумруд (смарагд) - прозрачные кристаллы густого ярко-зелёного ("изумрудного") цвета, окрашенные Сг3+ и иногда ванадием.

** Ростерит - бесцветный, розоватый от примеси Li1+, Cs1+ до 5% и более.

** Воробьевит (морганит) - розовый от примеси Mn3+, содержит Cs. Был изучен в 1909 г. К.А. Ненадкевичем и назван в честь В.И. Воробьёва - трагически погибшего русского минералога, сотрудника Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана. Второе название (синоним)- морганит, чаще употребляемое на Западе, розовый берилл получил в 1911 г. по имени американского финансового магната Дж.П. Моргана, собравшего большую минералогическую коллекцию, которую теперь можно увидеть в Музее естественной истории в Нью-Йорке.

Происхождение

Берилл образуется в гранитных пегматитах, грейзенах, скарнах, пневматолитовых и гидротермальных месторождениях метасоматического типа. Чаще всего встречается в пегматитовых жилах среди кислых интрузивных пород или в боковых породах среди реакционно-метасоматических образований в генетической связи с пегматитами. Наблюдается также в измененных пневматолитовыми процессами гранитах - грейзенах, реже в пустотах среди самих гранитов в парагенезисе с минералами, содержащими летучие компоненты. Месторождения берилла часто комплексные: в пегматитах совместно с бериллом промышленное значение имеют горный хрусталь, дымчатый кварц, морион, топаз, полевой шпат. С редкометальным парагенезисом связаны: берилл, амазонит, лепидолит, танталониобаты, турмалин-рубеллит. В то время как большинство разновидностей берилла приурочены, как правило, к пегматитам и ассоциируются там с полевым шпатом и кварцем, изумруды находятся в контактово-метаморфических месторождениях в специфических сланцах, называемых слюдиты. В ассоциации с бериллом кроме полевых шпатов, слюд и кварца часто наблюдаются: топаз, турмалин, флюорит, иногда фенакит, хризоберилл и александрит, вольфрамит, касситерит и некоторые сульфиды (арсенопирит, молибденит и др.). Как химически устойчивый минерал, при выветривании и размыве коренных месторождений переходит в россыпи, где иногда встречается в виде окатанных кристаллов или галек.

Месторождения

Берилл распространён довольно широко, а его кристаллы иногда достигают внушительных размеров. Из наиболее известных месторождений стоит упомянуть Тигерецкие белки (Алтай), месторождения на острове Эльба, Боденмайс (Бавария), Лиможе (Франция), Финбо и Бродбо (Швеция). Замечательные кристаллы берилла были обнаружены в Намибии. Другие африканские месторождения берилла есть на Мадагаскаре, в Зимбабве и Ботсванне. Многие месторождения коллекционных и ювелирных бериллов сосредоточены в Бразилии, здесь были найдены крупные кристаллы размером до 70см. Для Бразилии характерны находки бериллов темно-коричневого цвета с золотистым оттенком. В США добывают полихромные, розовые и даже красные кристаллы этого минерала. Кристаллы размером более 5см. встречаются в Индии. Лучшие находки последних лет - в Пакистане и Афганистане. Самые лучшие и самые красивые кристаллы берилла (гл. образом гелиодор) размером до 35см. до недавнего времени в большом количестве добывались на Украине около Житомира (Володарск-Волынское пегматитовое поле). В России кристаллы благородного берилла разных оттенков встречается в пегматитовых жилах на Средн. и Южн. Урале (м-ния Адуй, Мурзинка, Шайтанка, Светлое, Малышевское ("Изумрудные копи"), Ильменские горы и мн. др.) и в Забайкалье (м-ния Адун-чилон, Шерловая гора, Борщовочный кряж).

Пегматиты в районе дер. Мурзинка на Среднем Урале были известны уже с XVII в. Так, в 1640 г. был заложен Мурзинский острог, а уже в 1668 г. Михаил Тумашев объявил о находке: «в горах над р. Нейвой поблизости Мурзинского острога цветные камни и медную руду». В 1669 г. близ Мурзинки был добыт первый аквамарин. Дальнейшая добыча шла с переменным успехом, но хоть и изредка, а на долю старателей, добывающих камень, выпадал большой успех. Удавалось находить или действительно ценные камни, как в 1898 г., или просто множество хороших кристаллов, как на Адуе в 1900 г. Общее количество добытых на Урале кристаллов берилла оценить сложно, но указывается, что на одном только Адуйском прииске (южнее Мурзинки) в 1900 г. было добыто много кристаллов размером в 4 вершка (18 см.), а кристаллов в 3 вершка (13 см.) - более 700. В России пользовались большой известностью и районы добычи прозрачной разновидности берилла - аквамарина в Забайкалье, где на Шерловой горе и у Адун-чилона добыча камней была известна уже в 1723 г., а в 1766 г. эти копи были описаны учёными в ходе экспедиций, организованных Российской Академией Наук. Кристаллы берилла в различных регионах отличаются цветом и габитусом. Так, на Урале (Мурзинский район) в пегматитовых жилах, сложенных полевым шпатом и слюдой, в занорышах среди глины встречались кристаллы травянисто-зеленого ювелирного берилла до 15 см. длиной, реже голубоватые аквамарины. Здесь в 1828 г. был найден уникальный кристалл берилла чистого желтовато-зелёного цвета в 2,5 кг. Он был оценен в 4800 руб. золотом., чудом уцелел до наших дней и хранится ныне в музее Санкт-Петербургского горного института.

Самый крупный берилл, найденный в горах Южной Дакоты (США) имел в длину 8,5 м. и весил более 61 тонны. Самый большой из найденных по сей день кристаллов аквамарина весил 110,5 кг. и был случайно обнаружен в 1910 г. в Марамбайя (шт. Минас Жерайс, Бразилия). Он был приобретён немецкими скупщиками камней за 85.000 DM. Именно на этом экземпляре было установлено, что зеленоватые бериллы при незначительном нагреве становятся голубыми. Кристалл имел размер ~ 50 х 40 см. в диаметре и был отчётливо шестигранным, хотя и без полной огранки. В распределение окраски было зональным: внешняя зона была светло-зеленой, потом шла желтовато-зелёная и, наконец, голубое ядро. Поэтому по первому впечатлению кристалл казался насквозь голубым, и только когда его разрезали, выявилось, что собственно голубой была лишь незначительная его часть. Не считая внутренних трещинок, кристалл был чистым и не содержал включений, так что результаты огранки оказались прекрасными. Другим очень крупным и дорогостоящим аквамарином был кристалл "Марта Рохах", весивший 34 кг.; он был найден в 1954 г. тоже в округе Марамбайя. Кристалл весом 22 кг. обнаружили в годы второй мировой войны в штате Минас-Жерайс; этот аквамарин в 23,3 кг. был конфискован бразильским правительством из-за длившего более 20 лет спора на право обладания им между нашедшим его землевладельцем и арендатором, эксплуатировавшим ту местность. Камень был оценен в $1.000.000. В Смитсоновском институте в Вашингтоне хранится огранённый жёлтый берилл весом 43,5 карата с эффектом кошачьего глаза, а в Минералогическом музее им. А.Е. Ферсмана РАН - уникальный по размерам кристалл сочного уральского изумруда из коллекции графа Кочубея.

Грейзеновые месторождения

Месторождения в гранитах и близких к ним по составу алюмосиликатных породах. Грейзеновые месторождения, тесно связанные с гранитными массивами, известны во многих регионах мира (Центральная и Западная Европа, Китай и др.). Наиболее значительными в Советском Союзе являются грейзеново-рудные районы Центрального Казахстана, Северо-Востока, Восточного Забайкалья. Месторождения локализуются в контактовых зонах гранитных массивов и особенно часто в их куполовидных выступах и являются жильными, штокверковыми, а также жильно-штокверковыми. Реже встречаются месторождения в крупных разломах и трубообразные. Жилы приурочены к тектоническим трещинам одной, двух или более систем. Штокверковые тела находятся в эндоконтактовой части интрузивных массивов и в надынтрузивной зоне. Внутреннее строение штокверков весьма сложное, так как определяется как крупными разрывными нарушениями, так и несколькими системами мелких тектонических трещин и слоистостью вмещающих пород. Наиболее интенсивно грейзенизированы граниты куполов. Во вмещающих песчано-сланцевых толщах грейзенизация проявлена слабее. Кварц, мусковит, флюорит выполняют в основном мелкие трещины.

Руды описываемых месторождений комплексные. Главными рудными минералами в них являются вольфрамит, касситерит, молибденит, берилл, а на отдельных месторождениях также бертрандит, висмутин и слюды, содержащие литий. Наиболее часто встречаются ассоциации вольфрамита с касситеритом и вольфрамита с молибденитом, бериллом. Количество сульфидов в грейзеновых рудах невелико, но, тем не менее, висмутин на некоторых месторождениях является промышленным.

Процесс минерализации был многостадийным. Сначала происходила слабая альбитизация гранитов. Затем образовались грейзены с турмалином, топазом, флюоритом и другими минералами. После этого в связи с тектоническими подвижками формировались кварцевые жилы с вольфрамитом, касситеритом, бериллом. Следующая стадия является сульфидной, а завершающая - карбонатной или кварц-карбонатной.

В качестве примера рассмотрим одно из комплексных жильно-штокверковых месторождений Казахстана (рис. 35). Месторождение приурочено к гребневидному выступу мусковитовых гранитов и имеет сложное геологическое строение.

Рис. 35. Схематический геологический разрез грейзенового молибден-вольфрам-бериллиевого месторождения 1 - грейзевизированные сланцы; 2 - кварц-берилловые жилы; 3 - дайки гранит-порфиров; 4 - грейзены мусковит-кварцевые с бериллом, бертрандитом и молибденитом; 5 - мусковит-альбит-кварцевые метасоматиты по гранитам; 6 - пегматоидные кварц-полевошпатовые образования; 7 - слабо измененный мусковитовый гранит

берилл минерал месторождение

Крутопадающие кварц-берилловые жилы длиной в несколько сот метров, несмотря на их малую мощность, прослежены от поверхности на глубину более 400 м над апикальной частью гранитов. Гранитный массив имеет зональное строение: нижняя часть представлена измененными (слабо микроклинизированными и альбитизированными) гранитами; выше располагается зона мусковит-альбит-кварцевых метасоматитов; еще выше - мусковит-кварцевые и кварц-мусковитовые грейзена с гранатом, бериллом, бертрандитом и молибденитом. В самом эндоконтакте гранитов находятся линзы микроклиновых и кварц-микроклиновых пегматоидных образований.

Рудные тела являются жильными и штокверковыми. Кварц-берилловые жилы имеют четкие контакты с маломощной мусковитовой зонкой. В них выделяются кварц-вольфрамит-молибденит-берилловая, кварц-берилловая, флюорит-мусковит-кварц-берилловая и топаз-кварц-берилловая минеральные ассоциации. Основным жильным минералом является кварц, второстепенные - мусковит, топаз; рудные - берилл, молибденит, вольфрамит, бертрандит, сфалерит, висмутин. Кварцево-жильные рудные тела делятся на простые, сложенные одной минеральной ассоциацией, и сложные, образованные минеральными агрегатами нескольких ассоциаций. Рудные жилы сопровождаются грейзеновыми оторочками (кварц-флюорит-слюдистыми или кварц-топазовыми), которые к периферии сменяются окварцованными и серицитизированными сланцами. Рудные минералы (берилл, молибденит, вольфрамит, висмутин) встречаются в виде одиночных зерен или кристаллов, зернистых агрегатов и щеток в зальбандах жил.

Грейзеновые тела имеют различную форму: от сложных залежей, конформных с поверхностью контакта купола, до жилообразных тел, приуроченных к трещинам скалывания в гранитах. Рудными являются мусковит-кварц-берилловые, кварц-мусковитовые, мусковит-топазовые, мусковит-гранатовые, мусковит-гранат-берилловые и мусковит-бертрандитовые грейзены. Главными рудными минералами являются берилл, бертрандит, молибденит, вольфрамит, висмутин; встречается гельвин; к акцессорным относятся циртолит, монацит, колумбит, уранинит и другие минералы.

Размещено на Allbest.ru