геология. Реферат по геологии. Реферат На тему Слюды. Группа э132 Студентка Сазанова Кристина Преподаватель профессор Ю. А. Поленов Екатеринбург
 Скачать 339.3 Kb.
|
|
Уральский государственный горный университет Кафедра геологии. Реферат На тему: Слюды. Группа: Э-13-2 Студентка: Сазанова Кристина Преподаватель: профессор Ю.А.Поленов Екатеринбург 2013 Содержание Общие сведения Применение в народном хозяйстве Запасы и добыча Геохимия и минералогия Типы руд и кондиции Типы промышленных месторождений Описание каждого типа месторождений Типы генетических месторождений Выводы Список литературы Общие сведения СЛЮДЫ – это семейство широко распространенных породообразующих минералов, имеющих важное промышленное значение, относящиеся к слоистым силикатам. Из групп листовых алюмосиликатов, относимых к слюдам, промышленное значение имеют мусковит KAl2(OH)[Si3AlO10], флогопит K(Mg, Fe)3[Si3AlO10](OH, F)2 и вермикулит (Mg, Fe2+, Fe3+)3[(Si, Al)4O10] (OH)2*4H2O. Использование слюд в промышленности обусловлено их специфическими физическими свойствами: способностью расщепляться на тонкие, гибкие и прочные прозрачные пластинки, влагостойкостью, химической и термической стойкостью, высокими электроизоляционными свойствами. Вермикулит обладает способностью вспучиваться при обжиге ( при температуре 900-1000 0С) с увеличением объёма в 20-30 раз. Обожжённый вермикулит характеризуется малой объёмной массой, повышенной огнеупорностью, высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Сырьём для промышленности служит листовая, а также мелкочешуйчатая и молотая слюда. При оценке качества мусковита и флогопита ведущими показателями являются размер кристаллов, наличие дефектов (трещиноватость, минеральные включения и т.д.), особенности химического состава. Для вермикулита к главным показателям качествам относится объёмная масса прокаленного минерала, тогда как размер кристаллов значения не имеет.  Слюды По химическому составу выделяются следующие группы слюд:       Литиевые Алюминиевые Магнезиально-железистые    Флогопит KMg3[AISi3O10](OH, F)2, Биотип K (Mg, Fe)3 [AISi3O10](OH, F)2, Лепидомелан KFe3[AlSi3O10](OH, F)2; Лепидолит KLi2-xAl1+x [Al2xSi4-2xO10](OH, F)2, Циннвальдит KLiFeAl [AISi3O10](OH, F)2 Тайниолит KLiMg2[Si4O10](OH,F )2 Мусковит KAl2[AlSi3O10](OH)2, Парагонит NaAl2[AISi3O10](OH)2, Применение в народном хозяйстве Главными потребителями мусковита и флогопита являются электро- и радиотехническая отрасли промышленности (изоляторы, диэлектрики, защитные прокладки). Кроме того, эти минералы применяются при изготовлении мягких кровельных материалов, обоев, особых сортов бумаги и ряда других изделий, которым добавки слюд придают водо- и огнестойкостью, декоративные свойства. Вермикулит используется в качестве лёгкого наполнителя в производстве бетона, огнестойких, тепло- и звукоизоляционных стен и перегородок. Интереснейшим и красивейшим способом применения слюды является её использование в просечном железе в старинном северном русском промысле, широко развитом в XVII—XVIII веках в Великом Устюге. Тончайшие ажурные узоры покрывали «теремки» — ларцы для хранения тканей, одежды, различных ценностей и деловых бумаг. Деревянную основу обтягивали тканью или кожей, покрывали слюдой, а поверх набивали ажурные листы железа. Цветные фигуры и мерцание слюды оживляли строгую графику прорезных узоров. В кораблестроении слюда применялась на боевых кораблях в иллюминаторах. Запасы и добыча Запасами листовой слюды в капиталистических и развивающихся странах могут быть названы только ориентировочно. Наиболее крупные запасы мусковита (около 20 млн.т.) сосредоточены в Индии; суммарные запасы в других странах – Бразилии, ЮАР, Австралии, Норвегии, Швеции – около 10-15 млн.т. Основные запасы флогопита – 600 тыс.т – выявлены на Мадагаскаре, примерно столько же насчитывается и в остальных странах. Мировая добыча (без социалистических стран) листового мусковита и флогопита составляет 13-15 тыс.т в год, а с учётом мелкочешуйчатой и молотой слюды – 160-180 тыс.т. Основную часть листового мусковита получают в Индии, Бразилии, ЮАР, Аргентине, а мелкочешуйчатого – в США и Индии. Флогопит добывается в Канаде, Мадагаскаре, КНДР. Мировое производство вермикулита превышает 300 тыс.т (США, ЮАР). Россия занимает первое место в мире по запасам слюды. Геохимия и минералогия Слюда является обычным породообразующим минералом многих изверженных, метаморфических и некоторых осадочных горных пород. Это один из наиболее распространенных минералов земной коры. Содержание ее, по литературным источникам, в составе верхних 16 км земной коры составляет 2-4%. Однако промышленные месторождения электротехнических слюд, особенно мусковита, встречаются исключительно редко. В обычных горных породах слюда встречается в виде мельчайших частичек, доходящих по величине в редких случаях до нескольких миллиметров. Лишь в особо специфических условиях образуются крупные кристаллы, пригодные для электроизоляционных целей. Все слюды кристаллизуются в моноклинной сингонии и образуют пластинчатые и таблитчатые агрегаты, пластинки которых часто имеют гексагональный облик; все они имеют совершенную спайность по плоскости. В перпендикулярном направлении наблюдается менее совершенная спайность, которая проходит параллельно плоскостям и проявляется в фигурах удара и давления. Кристаллы слюды очень разнообразны по величине: от очень мелких площадью менее 1 кв. см. и толщиной менее 1 мм до крупных, с поперечником более 1 м. Особо крупные кристаллы мусковита встречались в Чупинском районе Карелии на руднике «Малиновая Варака», а для флогопита на руднике № 1 Слюдянского района Иркутской области. На месторождении Ковдор Мурманской области горная выработка сечением более 5 кв. м проходила в одном гигантском кристалле флогопита. Известны очень крупные кристаллы мусковита и в месторождениях за рубежом. Так, например, в районе О’Клер (Канада) был найден кристалл мусковита размером 1,95х2,85х0,6 м весом около 7 тонн. Особую группу слюд представляет вермикулит (от латинского слова «вермикулис» — червячок). Это название вермикулит получил потому, что при нагревании он образует длинные червеобразные столбики и жгуты. Вермикулит представляет собой гидратированную слюду, в которой в межпакетной области находятся прослойки молекул воды. Типы руд и кондиции Кондиции по содержанию промышленного сырца составляют в среднем для мусковита первые десятки, для флогопита – десятки и сотни килограммов на 1 м3 горной массы. Крупными считаются месторождения с запасами (в тыс.т) слюды более 10, средними – от 1 до 10, мелкими –менее 1. Типы промышленных месторождений Эндогенные месторождения: пегматитовые; карбонатитовые. Метаморфогенные месторождения. Описание каждого типа месторождений Мусковит KAL2(OH,F)2[ALSi3O10] Эндогенные месторождения Пегматитовые месторождения (формация мусковитоносных гранитных пегматитов) – единственный промышленный источник листового мусковита. Промышленные месторождения известны в районах развития докембрийских метаморфических толщ, располагаются вне гранитоидных интрузий. Это наиболее глубинные месторождения (образуются на глубине 6–8 км в условиях амфиболитовой фации метаморфизма).Гранитные пегматиты по составу плагиоклазовые и плагиоклаз - микроклиновые, обычно зональные. Пегматитовые тела образуют пегматитовые поля, которые объединяются в провинции, протяженность может достигать первых сотен километров при ширине 10–20 км. Морфология пегматитовых тел разнообразна: жилы, линзы, штоки, неправильные ветвящиеся тела согласные и секущие (рис. 7.1.). Размеры жил достигают сотен метров в длину при мощности от метров до первых десятков метров. Рис.7.1. Схема геологического строения пегматитовой жилы месторождения Луговка (по А.Г.Бушуеву и О.В.Казадаевой): 1 – пегматит мелкозернистый гранитовидный; 2 – пегматит крупнозернистый; 3 – блоковый плагиоклаз; 4 – пегматит графической структуры; 5 – блоковый микроклин; 6 – кварцевое ядро; 7 – известково-силикатные кристаллические породы (скарноиды); 8 – биотитовые гнейсы; 9 – контакты пегматитового тела; 10 – границы минеральных зон.  Мусковит может быть равномерно рассеян в пегматитах, а может концентрироваться в отдельных зонах. Состав пегматитов относительно прост: преобладают плагиоклазы, кварц, микроклин, мусковит, биотит. В некоторых районах наряду с мусковитом встречаются редкометальные минералы, в таком случае качество мусковита обычно ухудшается. Мусковитоносность и качество слюды в значительной степени зависит от состава вмещающих пород: наиболее благоприятными являются высокоглиноземистые метаморфические породы (дистеновые, дистен- гранатовые кристаллические сланцы и гнейсы). Пегматитовые месторождения часто являются комплексны ми, попутно добываются керамическое сырье (полевой шпат), графический пегматит и кварц (месторождения Мамско-Чуйской и Карело-Кольской провинции в России, Бихар в Индии, где извлекается небольшое количество урана, Бразилии, Зимбабве и других стран). Мусковит-редкометальные месторождения являются объектом комплексной отработки, но качество и запасы мусковита в них низкое. Флогопит KMg3(OH,F)2 [AlSi3O10] Эндогенные месторождения Карбонатитовые месторождения – основной источник флогопита: месторождения характеризуются большими запасами, высокими содержаниями, но качество слюд более низкое по сравнению со скарновыми месторождениями. Карбонатитоносные щелочно-ультраосновные комплексы приурочены к положительным структурным элементам платформ. Их положение контролируется глубинными разломами и узлами их пересечений. Возраст их – от протерозойского до кайнозойского. Внутреннее строение карбонатитоносных комплексов характеризуется отчетливой концентрической зональностью. Карбонатиты слагают штокообразные тела, дайки, сложные метасоматические тела, размещение которых также подчиняется общим концентрическим или радиальным структурным планам. Флогопит возникает при воздействии щелочных растворов на магнезиальные породы, которое может происходить на разных стадиях формирования щелочно-ультраосновных комплексов, в связи с этим выделяется ряд генераций флогопита (рис.7.2.1.). 1.Флогопит-нефелин-пироксеновые породы. Флогопитоносные тела мелкие, но с очень высоким содержанием флогопита и крупными кристаллами. 2.Флогопит-пироксеновые породы. Рудные тела представлены крупными жилами и гнездами с магнетитом, апатитом, перовскитом. 3.Флогопит-диопсид-мелилитовые породы. Крупнейшие тела с большими запасами и высокими содержаниями флогопита, но при низком его качестве. 4.Форстерит-диопсид-флогопитовые породы с магнетитом и апатитом. 5.Пироксен-гранатовые жильные тела с флогопитом. Рис.7.2.1. Геологическая схема Ковдорского массива (по В.И.Терновому, Б.В.Афанасьеву, Б.И.Сулимову и др.): 1 – кальцитовые кабонатиты; 2 – апатитовые и апатит-магнетитовые руды; 3 – форстерит-магнетитовые руды; 4 – апатит-фор-стеритовые руды; 5 – флогопитовые метасоматиты; 6 – флогопит-диопсид-фор-стеритовые породы; 7 – ийолиты, мельтейгиты; 8 – турьяиты, мелилититы; 9 – якупирангиты, пироксениты; 10 – оливиниты; 11 – гнейсы и гнейсограниты; 12 – ореол фенитизации.  Наиболее важные по масштабам и качеству сырья скопления флогопита возникают до начала собственно карбонатитовых стадий процесса, после формирования щелочных пород, за счет метасоматического замещения флогопитом гигантозернистых разностей гипербазитов. Размещение флогопитоносных тел определяется двумя факторами: структурным (зоны повышенной проницаемости) и литологическим (сочетание магнезиальных и алюмосиликатных пород). Так, основное рудное тело приурочено к зоне трещиноватости на контакте гипербазитов и щелочных пород (рис. 7.2.2.). Выход забойного сырца 400-500 кг/м3, иногда 1000 кг/м3, а промышленного сырца 25-30 % по отношению к забойному сырцу. Карбонатитовые месторождения являются комплексными: они характеризуются сочетанием металлических компонентов (Fe, Ti, Nb, Zr, TR) и неметаллических (флогопит, апатит, вермикулит, флюорит, карбонатные породы), но эти компоненты формируются на разных стадиях процесса. Однако чем больше стадий и чем они разнообразнее, тем хуже качество флогопита, так как сказывается влияние наложенных факторов. В России изучено два района флогопитоносных карбонатитов: на севере Сибирской платформы Гулинское месторождение, Одихинчаи др.) и Карело-Кольский (Ковдор и др.). На Ковдорском месторождении помимо флогопита добывают вермикулит, магнетит, апатит и бадделеит. Вермикулит образуется в результате гипергенной гидратации флогопита и биотита при формировании коры выветривания. Рис.7.2.2. Геологический разрез через Главную флогопитовую залежь Ковдорского месторождения (по Б.В.Афанасьеву и Б.И.Сулимову): 1 – четвертичные отложения; 2 – кора выветривания слюдоносных пород (а-вермикулитовая, б-гидрофлогопитовая зоны); 3 – дайки полевошпатовых ийолитов; 4 – оливиновые породы с флогопитом, гигантозернистые; 5 – флогопит-оливиновые породы, гигантозернистые; 6 – флогопит-диопсидовые породы, гигантозернистые с оливином; 7 – флогопит-диопсид-оливиновые породы мелко-и среднезернистые; 8 – флогопит-диопсид-оливиновые породы крупнозернистые; 9 – флогопитизированные и диопсидизированные оливиниты; 10 – мелилитовые породы; 11 – гранатовые скарны.  Метаморфогенные месторождения Метаморфогенные месторождения флогопита в скарнах и скарноподобных породах известны только в докембрийских образованиях. Месторождения приурочены к метаморфическим магнезиальным породам (диопсидовые кристаллические сланцы, кальцифиры, мраморизованные доломиты и др.), переслаивающимся с гнейсами и прорванными гранитоидными интрузиями. Породы метаморфизованы в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Флогопитоносные тела образуются позднее, в условиях регрессивной амфиболитовой фации метаморфизма. Протяженность залежей десятки – первые сотни метров, мощность метры – десятки метров (месторождения Алданской – Куранах и др. и Памирской слюдоносных провинций). Подобные месторождения отличаются от карбонатитовых значительно меньшими запасами и сравнительно низкими содержаниями, но отчасти это компенсируется более высоким качеством флогопита. Источниками мелкочешуйчатой слюды служат месторождения всех перечисленных типов, где она добывается попутно. Кроме того, мелкочешуйчатые слюды, широко распространенные как породообразующие минералы, могут быть получены и из других источников, в частности из слюдистых сланцев (месторождение Сирус Пайн, США). Вермикулит образует пластовые, линзовидные, гнездо - и штокообразные залежи. Они залегают в коре выветривания массивов ультраосновных (пироксенитов) и ультраосновных - щелочных пород и развиваются за счет промышленной флогопитовой минерализации (месторождение Ковдор в России, Либби в США, в ЮАР и др.). Типы генетических месторождений
Выводы Мне очень понравилось работать над данной темой. Я многое узнала о слюде, её месторождений, применении в народном хозяйстве, о её запасах и добыче. Список литературы http://www.sludairk.ru/o_slude/ http://www.slednevo.ru/index2.php?option=com_docman&task=doc_view&gid=36&Itemid=99999999 http://irkipedia.ru/content/gornotehnicheskoe_i_gornohimicheskoe_syre_irkutskoy_oblasti_vinokurov_ma_suhodolov_ap Геология и разведка месторождений полезных ископаемых: Учеб. Для вузов/Под ред. В.В.Ершова – М.: Недра, 1989. И.И.Гинзбург. Слюда. Сборник “Нерудные ископаемые”, Изд. Академии наук, 1927. В.З.Мильман. Промышленные типы месторождений полезных ископаемых. Красноярск, 2008. П.И.Преображенский и А.Н.Чураков. Слюда. Серия “Естественно-производительные силы России”1917. И.С.Саухат. Слюды на Урале и перспективы их использования. Свердловск, 1926. Н.М.Федоровский. В поиски за ценными минералами и рудами. М.,1932. |