Тізбекті және таспалы силикаттардың және алюмосиликаттардың жалпы сиппатамасы

Тізбекті силикаттар үздіксіз тізбекті кремний-оттекті тертаэдлерден, ал таспалы силикаттар және алюмосиликаттар үздіксіз қос кремний-оттекті тертаэдлердің тізбегінен тұрады.

Кристаллографиялық белгілері бойынша тізбекті силикаттарға пироксендер және пироксеноидтар тобы, ал таспалы силикаттарға және алюмосиликаттарға – амфиболдар тобы ажыратылады.

Пироксендер мен амфиболдар таужыныстар құрастырушы негізгі минералдары боп келеді. Олар таужыныстарда түсті минералдар есебінде рөл атқарады. Бұл минералдардың физикалық қасиеттері олардың ішкі құрылымымен тікелей байланысты. Бұл құрылымда, бір бағытта (с осі бойынша) орналасқан анионды кешендер – кремний-оттекті тетраэдрлер, бір-бірімен үздіксіз байланысады (...19-20 суреттерге сәйекес).

А Б В

19 сурет – Пироксен тізбектерінің үш проекциясы (А – 1, 2, 3), кристалдық құрылымдарының проекцияларын схемалық бейнелеуі (Б) және кристалдың көлденең қимасындағы екі бағыттағы жымдастық іздері (В).

А Б В

20 сурет – Амфиболдың тізбектерінің үш проекциясы (А – 4, 5 және 3), кристалдық құрылымдарының проекцияларының схемалық бейнелеуі (Б) және кристалдың көлденең қимасындағы екі бағыттағы жымдастық іздері (В).

Байланыстың ерекше қасиеттері бар:

1) Кристалдық индивидтері бір бағытта ұзартылған, кремний оттекті тетраэдлер арасынды байланыс күшті, ал катиондардың бір-бірімен байланысы сәлдеу, сондықтан кристалды с осі бойынша айыру жеңіл болады, ал тізбектерінде айыру қиынға соғады.

2) Ұзартылған призма жақтары бойынша жымдастықтары жетілген.

3) Меншікті салмақтары және қаттылықтары оливин тобының минералдарынан төмен.

Пироксендер мен амфиболдар ұқсас белгілерімен қатар бір-бірімен кейбір ерекшеліктерімен маңызды айырмашылығы көп. Соның ішіндегі ең негізділерін атайық.

· Рентгенометриялық зерттеулерге сүйенсек, пироксендердің кристалдық құрылымдарында анионды радикалдары қарапайым жекеленген кремний оттекті тетраэдрлердің тізбектерімен, ал амфиболдардың – қосарланған тізбектерімен құрастырылған деп саналады.

· Тізбектердің ұзартылуына параллель орналасқан призмалық жымдастықтың бұрышы пироксендерде 87⁰-93⁰, ал амфиболдарда 56⁰ (...19-20 суреттерге сәйкес).

· Көлденең қимада пироксеннің кристалдары псевдотетрагондық, ал амфиболда – псевдогексагондық пішінге ие болады.

Амфиболдар конституциясы пироксендермен салыстырғанда күрделілеу келеді, олардың кристалдық торларында [Si₄O₁₁]^-6 құрамды қос тізбекті кремний-оттекті тетраэдрлер қатысады. Қалған оттек ионы өзіндік бір валентті (OH)^-1 анионның құрамына кіреді. Горнблендтің (мүйіз алдамшысының) кристалдық құрылымындакремний оттекті тізбектерінде Al³⁺ иондардың маңызды бөлімі S⁴⁺ иондарын ауыстырады, сондықтан горнбленд алюмосиликат болады.

Барлық амфиболдар физикалық және химиялық қасиеттерімен бір-бірімен ұқсас келеді. Құрамына гидроксил, фтор және хлор кіруі, олардың кристалл түзуі магмалық және метаморфтық таужыныстарында, пироксенге қарағанда, салыстырмалы төменірек температураларда өткенін білдіреді.

Пироксендердің амфиболдармен ауысуы, тағыда олардың кешірек жаратылған түзілімдер екенін білдіреді.

Көптеген амфиболдарға асбест тәріздес агрегаттар тән, жасырын кристалды нефрит актинолиттің микрокристалдық түйірлерінен құрастырылған. Горнбленд, тремолит, актинолит – скарндардын негізгі минералдары болады. Сонғы гидротермалық процестерде амфиболдар биотит, хлорит және серпентинмен ауысады. Жер бетінде олар монтмориллонит, нонтронит, галлуазит, карбонаттар, лимонит, опалға айналады.

Негізгі әдебиеттер: [1, c. 140-145], [3, 40-46];

Қосымша әдебиеттер: [7, с. 95-148, 446-510]; [8, с. 140-157, 355-362]; [9, с. 98-136]; [10, с. 94-107, 228-250]

Бакылау сүрақтары:

1. Магмалық пегматиттік минералжаралу сатысының сипаттамасы.

2. Пегматиттік минералдардың парагенетикалық ассоцияциасы?

3. Тізбекті және таспалы силикаттар және алюмосиликаттардың топтары қалай аталады және айырмашылықтары неде?

Дәріс. Эндогендік минералжаралу процестері (пневматолиттік және гидротермалық сатылары). Қабатты силикаттардың және алюмосиликаттардың жалпы сиппатамасы

Пневматолиттік сатыда (грекше «пневматос» – «бу, дем») қалдық магмадағы ұшпа заттар мөлшері жоғарылай түседі, минералдар газды фазадан түзіле бастайды, олар бір-бірімен және өздерінен бұрын жаралған минералдармен әрекеттесе бастайды. Пневматолит қалдығы Жер бетіне шыға қалса (жанартау көмейі арқылы) күкірт, бор минералдары пайда болады.

Магмадан бөлініп шыққан ыстық газдар таужыныстарының жарықтары арқылы көтеріліп, бір-бірімен және айналасындағы сыйыстырушы таужыныстарымен реакцияға түсіп, соның нәтижесінде пневматолиттік минералдар жаралады.

Жаратылысына қарай пневматолиттер жанартаулық және терең магмалық болып екіге бөлінеді.

Жанартаулық пневматолиттер жанартаулар көп тараған аймақтарда Жер бетіне жақын орналасқан, немесе лава түрінде Жер бетіне атылып және ағылған ыстық магмадан бөлініп шыққан газдардан жаралады. Жанартаулық газдар жанартаулардың өзектері, фумаролалар және жарықтар арқылы Жер бетіне көтеріліп, атмосфераға атқылайды. Жанартау атқылағанда бөлінетін газдардың құрамында су буы, НСl, H₂S, CO₂, SO₂, NH₄Cl, CO, H₂, O_{2 ,} натрийдің, калийдің, кальцийдің хлормен және күкіртпен қосындылары, темірдің, мыстың, марганецтің, қорғасынның, бордың, фтордың, бромның, фосфордың және т.б. элементтер қосындылары болады. Осы жанартаулық газдар өте мол мөлшерде көтеріліп атмосфераға тарайды. Мысалы, Аляскадағы Он Мың Түтін деп аталатын ойысындағы Катман фумароласынан жылына 1 250 000 тонна НСl және 200 000 тонна HF бөлініп шыққан. Этна вулканының бір кратері атқылағанда бөлінген су буының мөлшерінің көптігі соншалық ол қоюланып суға айналғанда тәулігіне 20 млн. т. су алуға болады екен.

Терең магмалық пневматолиттер газдар Жер қойнауының терең қабаттарында пайда болған магмалық ошақтан бөлініп шығып, сыйстырушы таужыныстарына сініп, олардың химиялық және минералдық құрамын өзгерту процесінде жаралады. Минералжаралу процесі газдармен қатар магмадан бөлінген ыстық ертінділердің қосымша атысумен өтуі де мүмкін.

Пневматолиттік саты гидротермалық процеспен тікелей ұштасып, постмагмалық метасоматиттік процестерді бірге қамтыйды.

Пневматолиттік минералдар парагенетикалық ассоциациясы. Газдық фазадан минералдар лаваның жарықтарында, жанартаулар өзектерінің керегелерінде түзіледі. Олар еру қабылеті жоғары хлоридтер мен сульфаттардан тұрады.

Пневматолиттік процеспен байланысты пайдалы қазбалар. Жанартаулық пневматолиттерде өндірістік маңызы бар кенорындары сирек түзіледі. Мысалы, Камчатка тубегі, Куриль аралдары, Япония, Чилиде мөлшері шамалы күкірт кендері, Италияда табиғи бор қышқылы сассолин В(ОН)₃ кендері игеріліп жатыр. Базальттық магмамен және жанартаулық газ сығымдану процесімен байланысты 2,5 км тереңдікте Шығыс Тынық Мухит жотасында, спрединг белдемдерінде, жанартаулар көмейінде биіктігі 10 м жететін сульфидтік төбелер кездеседі. Олардың минералдық құрамы: пирит, марказит, пирротин, халькопирит, кубанит, сфалерит, вюрцит, аз мөлшерді сульфаттар – гипс, ярозит, аморфты кремнезем, гетит, барит, цеолиттер.

Гидротермалық саты. Гидротермдер – олар магмадан бөлінген ыстық сулы ерітіңділер немесе магмалық балқыма баяу суып критикалық температурасына жеткенде (374⁰ С), оның құрамында ұшпалы заттар сүйықтанып, ыстық ерітінділерге айналады. Ерітінділер магмалық дененің (интрузивтің) шет жағындағы және оны қоршаған таужыныстарындағы жарықтарға, қуыстарға еніп, біртіндеп қоюланып өздерімен бірге әкелген еріген заттарды (металл қосындыларын) тұндыра бастайды, ыстық гидротермдер өздері енген таужыныстарынан әртүрлі заттарды ерітіп бөліп алуы мүмкін.

Гидротермдердің жарықтар арқылы тік бағытта қозғалуының басты себебі ертінділердің ішкі қысымның сыртқы жарықтар және қуыстардағы қысымның айырмашылығында. Ерітінділердің ішкі қысымы сыртқысынан жоғары болса, олар қысым аз жаққа – Жер бетіне қарай жоғарыға қозғалып аға бастайды. Олар қозғалғанда тектоникалық жарықтарды, жапсарларды көздейді. Магма ошағынан алыстаған сайын ертінділердің температурасы төмендейді, қоршаған таужыныстарымен реакцияға түсу қарқыны азаяды, гидротермдер өз құрамындағы заттарды минералдар түрінде қуыстарға немесе жарықшаларға тұндырады. Гидротермдер әдетте таужыныстарындағы жарықшалар арқылы қозғалып, соларды гидротермалық өнімдерімен толтыратын болғандықтан, пайда болған минералдық денелердің пішіндері желі тәріздес болып келеді.

Гидротермалық процеспен байланысты пайдалы қазбалар. Интрузивтің денесінде немесе оған жақын жерлерде жоғары температуралы (450-300⁰С) вольфрамит, касситерит, молибденит кенорындары орналасады, одан әрі орта температуралы (300-320⁰С) мыс, алтын, қорғасын, мырыш, күміс кенорындары. Ең кашық сыртқы белдемінде төмен температуралы (200⁰С төмен), сурьма және сынап кенорындары орналасады. Мұндай заңдылық әрбір интрузивтің айналасында байқала бермейді.

Гидротермалық желілік минералдарының парагенетикалық ассоциациясы: жоғарғы температуралы – кварц, берилл, топаз, флюорит, касситерит, вольфрамит, арсенопирит, молибденит, пирит, пирротин; орта температуралы: кварц, сидерит, барит, флюорит, серицит, алтын, пирит, халькопирит, галенит, сфалерит, борнит; төмен температуралы: кварц, кальцит, барит, халцедон, флюорит, исландия шпаты, киноварь, антимонит, реальгар, аурипигмент, алтын, күңгірт кендер, марказит.

Сыйыстырушы таужыныстарды гидротермалық әрекеттерге ұшыратқанда олар өте өзгеруі мүмкін. Мысалы, магнимен бай аса негізді таужыныстарға және доломиттерге гидротермалық ерітінділер әсер еткенде асбест, тальк, магнезит пайда болады, ал төмен температуралы кұкірт қышқылды гидротермдер сілтілілерге бай таужыныстарға енгенде алунит пайда болады. Гидротермалық минеражаралу пегматиттік процестің соңында өтеді.

Қазіргі уақытта гидротермалық ерітінділер магмотогендік қана болмайды деген ойлар пайда болды. Литосфераның төмен қабаттарына шөгінді таужыныстарымен бірге су және газдар көп мөлшерде түседі, олар бос (жерасты, қабықты және горизонттық сулар), және байланған (кристализациалық, коллоидтық сулар) күйінде болады. Литосфераның бәрі су және газбен қанығады. Жер бетіндегі және саяздағы сулар аз минералдаңған, ал тереңдікте олар тұздыққа айналады, минерализациясы 300 г/л дейін және одан жоғары да болады. 4-5 км терендікте осы сулардың температурасы 150° болады. Сулардың көбі кендік кенорындарының Си, Pb, Zn элементтерімен, S, F, В, Li, As «ұшпалы» қаспаларымен және т.б. байытылған (оларды сыйыстырушы таужыныстардан шығарып алған). Бұл жоғары концентраттық термалық сулы ерітінділер біз атайтын гидротермалық ерітінділер болуы мүмкін емес. Олар элементтерді ионды және коллоидты күрделі кешендер түрінде тасуы мүмкін, ал жағдай өзгергенде оларды қиын еритін қоспалар – минералдық денелер ретінде түзеді. Осы ерітінділер таужыныстарды және кендерді метасоматиттік өзгеріске ұшыратуы мүмкін.

Гидротермалық жаратылысты болатындар: түсті кендердің көбі (Cu, Pb, Zn), сирек және радиоактивтік металдар (W, Mo, Sn, Bi, Sb, As, Hg, U, Ra, Th), алтын, және көптеген бейметалдық пайдалы қазбалар.

В.И. Смирнов гидротермалық кенорындардан үш класс бөліп шығарды: плутоногендік, вулканогендік және амагматогендік немесе телетермалдық (стратиформдық). Плутоногендік минералдар ассоциациясы қышқыл және қышқылдау магмалық таужыныстарымен байланысты (5 кесте). Олар магмалық таужыныстарынан алыстамайды. Процесс температурасы 450 - 50^○С арасында болады.

5 кесте

Плутоногендік кендік желілердің минералдарының парагентикалық ассоциациясы

Жанартаулық гидротермалық минералдар ассоциациясы генетикалық Жер үстіндегі жанартауларымен байланысты. Жанартаулық гидротермалық минералдар ассоциациясы құрылатын тереңдік 1-2 км аспайды, ол плутоногендіктен аз (6 кесте).

6- кесте

Жанартаулық гидротермалық кендік-желілік минералдар ассоциациясы

Негізді, орта және қышқыл магмалардың суасты жанартаулар атындыларымен колчеданды жатындар генетикалық байланысты, олар негізінде пирит, кейде халькопирит, сфалерит, галенит және сирек басқа сульфидтерден тұрады. Осы жатындыларды жанартаулық-шөгінді түзілімдерге жатқызады.

Амагматогендік ассоциациялар тереңдік магмалық немесе жанартаулық таужыныстарымен көрінетіндей байланысты емес. Осы ассоциация тобына өте ірі мысты құмтастар және қорғасынды-колчедандық кенорындар иесілі. Осы кенорындар стратиграфиялық бақылауда (стратиформдық кенорындар). Кендердің минералдық заттарының жаратылысы бастапқы-шөгінді, ал кейін олар әртүрлі өзгеріске ұшырайды, соның ішінде магмалық процеспен байланысты емес гидротермалық ерітінділердің әсерінен. Мысты және қорғасынды-мырышты кенорындарының минералдық құрамы қарапайым болады (7 кесте).

7 кесте

Амагматогендік (телетермалық) гидротермалық желілік-кендік минералдары

Амагматогендікке жататын сурьма және сынап кенорындарының магмалық процеспен байланысы бар. Кендік заттың көзі тереңдік ошағы болады. Амагматогендік кенорындарға сынапты өндіруінің 95 %, ал сурьманың 80 % иесілі. Амагматогендік кенорындардың минералдар ассоциациясы 7 кестеде көрсетілген. Амагматогендік кенорындарына флюориттің, бариттің және исланд шпаттының ірі кенорындары жатады.

Гидротермалық ертінділер айналадағы өздері енген таужыныстары арқылы өтіп, олармен химиялық реакцияға түседі, олардың минералдарын еріте ығыстырып, орнына жаңа қосындылар әкеледі. Сүйітіп жапсарлы-метасоматиттік денелер пайда болады.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: