Рухин Л.Б. Основы литологии. Учение об осадочных породах
Подождите немного. Документ загружается.
{~8
ОСАДОЧНЫЕ
ГОРНЫЕ
ПОРОДЫ
-
шлака
и
освобождению
металла
от
фосфора
и
серы.
В
подобных
БОI~ситах
содержание
А120з
должно
быть
не
менее
37%
при
нреАшевом
lItOдуле
::>
2,1.
БОI~СИТЫ
применяются
также
для
очистни
нефтеПРОДУI
тов
от
различ
ных
загрязняющих
ПРl1месеЙ.
В
особенности
.
эффеl~ТИВНWt
Оl<азалось
их
использование
для
очистки
от
серы.
§
18.
Железистые
породы
iНелезистые
породы
представляют
собой
разнообразную
по
составу
группу
отложений,
объедипяемую
значительньш
содеР>1
анием
соединений
железа.
Среди
них
выделяют
онисные,
нарбонатные,
силш~атпые,
сульфид
ные
и фосфатные
типы
.
Минеральный
и
химичесниii
состав
Железистые
породы
весьма
разнообразны
.
При
повышенном
содержа
нии
Fe
они
относятся
уже
I~
ру
дам
.
В
онислительной
среде
образуются
Оl<исные
железные
руды,
представляющпе
собой
наиболее
распространен
ный
и
прантпчеСIШ
самый:
важный
тип
железистых
пород.
В
восстанови
тельноii
среде
возни..кают
сидеритовые
н
шамозитовые
руды
н
n
резко
восстановительных
условиях
нанапливаются
сернисто-ж
лезистые
со
единения.
Для
полевой
оценнп
ХИJ\fичесного
состава
железных
руд
Всесоюзным
институтом
минерального
сырья
выпускается специальная
походная
химичеСl~ая
лаборатория
«ХАЛ-1».
Кроме
того,
]{ачсствеllIlое
определение
двух-
и
трехвалентного
железа,
по П.
М.
ИСaI<ОВУ,
IOжет
быть
про
из
ведено
следующюш
простw1И
способами,
леГI{О
ПРИ1l1енимЫ1IШ
при
поле
вой
работе.
Для
определения
двухвалентного
железа
(в
сидеритах,
ша1l10зптах
и
др.)
I<РУПИНКУ
испытуемого
материала
тщательно
растирают
в
фарфоровой
нюветне
снескольними
кристаллинами
бпсульфата
]<алия
КН
04,
смесь
увлажняют
дыханием,
затем
н
ней
прибавляется
один-два
кристаЛЛИl~а
ф
еррицианида
l{алия
КзFе(С
)0
и повторяют
растпрапие.
ПрИСУТСТВIШ
двухвалентного
железа
вся
смесь
или
отдельные
ее
части
приобретают
синюю
онраску.
Прибавление
капли
воды
усиливает
интеп
с
lIВНО
ть
ol~pa
НИ
.
ДЛЯ
открытия
трехвалентного
железа
I~рупипка
испытуемого
мате
риала
растир
ается
в
Ф
рфоровой
кюветке
с
небольшим:
l\олnчеством
би
сульфата
калия;
смесь
увлажняется
нескольно
р
з
дыханием,
затем
l(
ней
добавляется
два-три
кристаллика
роданида
аммоппя
H4CN
и
с
lесь
растирается
вповь
.
Сразу
же
появляется
I~расно
-
бурая
Ol~P
ска,
обусловленная
образованпе
r
родан
вого
железа
.
От увлажнения
смеси
дыханием
интенсивность
Оl(раски
увеличивается.
ТИllfИ
же
пособами
может
быть
обнаружено
присутствие
двух-
и
трехвалеПТDОГО
железа
в
одном
и том
же
минерале.
ХИ
шческий
состав
разлнчных
железистых
пород
иллюстрируется
табл.5
-VI
.
Нак
виДВо
из
приведенной
табл.
5-
VI,
все
железные
руды
содержат
больm~е
или
меньшее
Iюличество
примесеЙ.
Кроме
песчано-глинистых
частиц,
l(
примеСЯ1ll
относятся
минералы,
образовавmиеся
ОД1IовреllIеllIlО
с
НaIюплением
железистых
отложенюl.
Их
условно
1IIОЖDО
подразде
ить
на
две
группы:
соедпнения,
Dстречающиеся
в
I{ОШIчестве
неснольних
пр
оцентов
или
десятых
долей
их
(
нремнеl~ислота,
марганец,
ГЛИlIозем
и
фосф
ор),
и
ПРИМССll,
СОС'l'авляющие
сотые
и
тысячные доли
процевта
от
ОСАДОЧНЫЕ
ПОРОДЫ
ХИМИЧ
ЕС
КОГО
И
БИОХИ1IIИЧЕСНОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
149
КОМ
по-
lIеиты
8iO!
Ti
!
AltOs
FеtОз
F
О
MnO
аО
MgO
8
80
А
26з
"
206
Pt
0
6
П.
п.
пр.
Т
аблuца
б-V]
Хпмпческпй
состав
разлп'шых
железпстых
пород
(по
Л.
В.
Пустоваnову
и
1.
С
.
Швецову)
ОК]]СН8Я
Сидорu-
кареnь
-
Оюtспые
Оlшсньхе
руды
топая
Окпспые
руда
ская
60-
кеР'lеИСКllе
х
сперские
Курской
Прu-
боnая
ООЛlJтовые
руды
магшпиоu
амур-
озерная
руды
аuомаnИl1
ского
руда
района
19,27
22,96-36,53
3.41
-
11
.
89
1,09
-
6,55
20,96
0.29
0,12-0,55
0.11-0,21
0,12
-
8,12
1,71-7,95 5,23-11,52
0,
73-2,49
4,98
35,10
14,67-54,73
48,63-79,26 39,72-75.86 5,66
- 2,14-4.32
0,14-0,28
27,66-12.18
26,11
- 0,21-0.40 0,80-1.79 0.12-0.07 -
2.61
0,20
-
24,20
0,53-16,98 0.48-0,78
4.32
1,06
0,50-1,90 0,13-0.41
(\09-1,10
7,85
- 0,12-0,16 0.03-0.11 0,09-0,86
-
-
-
0.03-0,13
-
0,22
0,068
-
О,()17-0.027
0,008
-
-
-
Сп.
0.006
-
-
2,45
0.30-3,54
0,19-5,32
0,061
-
0,41
0,12
17,Н
3,96-6,81 6,17-16,93 7,66-15,89
-
Шамозпты
(оБыч[Iыe
](олебаппя)
21,4-38,0
-
18.2-24,9
3.7-8,5
25,7-46,6
-
1,6-8,0
1,4-4,4
-
-
-
-
Сп.
-
общего
в
са
породы
(вольфрам,
мьrmыrn,
хром,
титан,
никель,
кобальт
и
медь).
С
Д
рщаппе
примесей
последнего
типа
резко
изменяется
в
щелезRЫХ
р
дах
ра
зличного
происхождения
и
возраста.
В
первичных
окисны:х
рудах
оно
выше,
чем
в
заJ{ИСНЫХ.
Значительное
содержание
в
некоторых
рудах
ВПJ(еля,
кобальта,
меди
JI
хрома
объясняется
образованием
их
за
счет
вьmетривавия
массивов
ультраосноввых
магматических
пород,
содер
жащих
эти
элементы.
В
МОЛОДЫХ
по
геологичеСI<О
МУ
возрасту
рудах
содержание
неl\ОТОРЫХ
веществ
(в
особенности
фосфора)
значительно
больше,
чем
в
древних.
'
Главные
типы
пород
Оrшсные
железистые
породы.
Эти
породы
сложены
главным
образоы
минералами
гр
ППЫ
гетита
(гетит
-
Fе20з
.
Н20,
гидрогетит
или
лимо
ВnT
F
20з
.
ПН20),
гематита
Fe
2
0
a
и
магнетита
FeaO,.
Природные
смеси
гетита
и
ЛИr.\Онита
на
з
ывают
бурыми
железняками.
RpoMe
р
ДНЫХ
мин
ралов,
в
бурых
железняках
обычно
присутствуют
гливи
тые
мин
ралы,
кварц,
халцедон,
опал
и
др.
Различают
рыхлые
земли
ты
,
плотвые, яч
истые и
ООЛJIтовые
бурые
железвsши.
О)
u
ные
жел
зпстые
осадочные
породы при
всем
их
разнообразии
леГJ(О
знать
по
темно-бурой,
бурой
или
охристой
ОJ{раске
и
по
значитель
nOIl1Y
дельному
весу.
Рассматриваемые
породы
могут
быть
первичными,
в
случае
отложе
вия
ГИДРООJ(ИСЛОВ
железа
в
процессе
накопления
осадна,
или
вторичными,
когда
онн
ВОЗНlшают
во
время
выветРllиания
других
железистых
минера
лов.
О
об
иво
часто
.
ВТОрllЧНО
окисленные
железные
руды
образуются
при
оии
леЮJИ
сидеритов.
ОКl1свые
железистые
породы
массивны
или чаще
навернозны
и
обла
дают
кониреционным
строением.
Среди
них
распространены
бобовыо
150
о
АДОЧНЫЕ
ГОРНЫЕ
ПОРОДЫ
(бобова
я
р
уда)
или
оолитовые
раЗНОВИДНОСТ
l
1
с
:зернами
величиной
от
долей
миллиметра
до
20
мм
в
поперечнике.
Оолиты
могут
быть
моиоминеральиыыи
или
Dолиминеральпыми,
ногда
отдельные
их
оболо'Ши
сложены
различныъrи
желеЗI1СТШIII
МIШ
ра
лаll1И.
В
центре
оолитов
часто
присутствуют
зерна ]шарца.
Це
fеНТ[lРУЮТСЯ
{)олиты
окислами
и
гидроокисла1l1И
железа,
иногда
пра
участШI
HP
ше
IШСЛОТЫ.
НереДI{О
в
рассматриваеJl1ыx
железных
рудах
наблюдают
я
заме
щенные
окислаll1И
железа
органичес]ше
о
таТl<И
(СМ.
§ 92).
Часто
в
тре
чаются
]<ОНl{реционные
разновидности
(пятачковые
11
друг)]
озерные
руды).
Местные
эпигенетические
перемещения
J<ОЛЛОltДных
оедlШ
иии
же
леза
приводят
к
образованию
жеод
и
I{
форъrировант1Ю
р
Д11
DlIХ
разпо
образных
железистых
11mералов.
собый
характер
ИJlfеют
J\{иогие
дреВНl1е
(
ОJ{ембрuii
ю[е)
желези
то
нре
шастые
породы,
представлеиnые
железJIстым1
нваРЦIIтаъш
(дже
П11Ли
таJ\1И).
Оии
характеризуются
чередованием
топни
]{ремни:сты
н
г
lати-
'Товых
прослоев,
иногда
с
примесью
магнетита
(СМ.
3).
Си
де
Рll
то
вы
е
п
ор од ы.
тв
тложоЮiIЯ
глаВllЫМ
браз
м
о
т
ят из
сидерита
(FеСОз),
небольшой
примеси
сульФ.t
в
же
за,
нарбонатов
нальция
и
магния,
шамозитов,
фосфатов
и
ГЛНШICтых
ча
тlЩ.
па
образ
Ют
сплошные
одиородные
мелкоз
рlIИСТЫ
мас
ы
ветло-серого
ИЛIf
г
л
бо
вато-серого
цвета,
залегающие
в
виде
слоев,
линз
и
отдельных
l<ОШ{Р
циii
(сферосидериты)
среди
глинистых
или
!<реllШИ:СТЫ
отлож
НИН
.
СидеРl[ТЫ
могут
быть
первично-осадочnыъш
(онп
~аР
1
l1<Т
'рны
для
ДОl{еJl1БРllЯ)
и
Дl1агенетичеСIШl\lИ.
ОI<ИСЛЯЯСЬ,
сидернты
пер
ходят
в
гидр
гетит.
1<0-
пления
I<ОЛЛОИДНОГО
нарбоната
железа
встр
чены
в
совр
MeНIlЫx
торфя
нвах
.
ШамО
З
(l
т
овы
е
(
ле
П
Т О
ХЛ
ОР
l1т
ов
ые
)
п
оро
ды
.
Ша
юзитовыо
руды
пред
ставляют
собоii
скопления
силИ[{атов
заНI1СИ
железа.
Т
iiлор
(1
49)
при
водит
следующую
формулу
ша
IОЗl1та:
6 i 2 • 3(Fe2
з·
A12
з)·
5(F 2
з
Х
Х
MgO)"
Н20.
По
внешнему
виду
(те
mо-зеленые,
иногда
ПОЧТl[
черпые)
и
ХИJ\1ичеСl<ОМУ
составу
неноторые
ша
IОзпты
весьма
б
ИЗIШ
J<
глаукопи
там.
В
чистом
виде
встречаются
реДl<О.
Обычно
в
НИХ
пр"сутствует
зпачи-
' .
тельная примесь
(
до
50%)
ОJ<ИСНЫХ
соединений
железа.
В
ДРУl'пх
разнооПД
ностях
велшю
таl{ще
содержание
сидерита
или
l{аЛЬЦlIта.
Для
шамозr[то
БЫХ
руд
часто
XapaJ<TepHbI
оолитовая,
сгусткоnая,
пленочная,
пла
ТIШ
чатая
и
чешуйчатая
СТРУ({ТУРЫ.
Шаll10зитовые
оолиты
це
Iентируются
иногда
нальцuтом.
Сернисто
-
жел
ез
и
ст
ы
е
поро
д
ы.
Эти
породы
СостОяТ
преимущ
ств
llВO
ИЗ
сульфидов железа
(
пирит,
маРJ<азит
и
др.).
Большие
Сl{ОПЛ
ния
обра
зуют
редно.
Встречаются
в
виде
Rоннреций
или
ЛllИзоnuдпы
пла
тов.
Известны
оолиты
,
сложенные
шtрИТОllf
.
Цвет
сульфидов
жел
за
зол
ти
сто-желты:ii
или
(
в
ТОНl{озернистом
коллоидном
состоянии)
зеленовато-
и
сипевато-черныЙ.
С
копления
сульфидов
залегают
в
l\арбонатных
и
ГЛllПи
стых
породах,
богатых
органпчесним
веществом.
Фо
с
фатно
-
ж
елез
uсты
е
поро
д
ы
.
Распространены
на
Rерчен (ЮМ
полу
острове
и
представлены
за(шснш!И
и
заI<ИСНО-ОJШСВЫМИ
соединеНИ1Il1JИ
железа.
Фосфатные
мине
р
алы
являются
обычной
ПРJfмесью
оолитовых
железных
руд.
Преобладающая
ч
асть
железистых
пород
за
teTHo
преобразуется
п ри
ОI<аменении
п
вывет
р
ивании;
п
р
и
э
т
ом
одни
соединения
замещаютс
я
дру
ГИll!И.
Шнроно
расп
р
ост
ранен,
например,
пер
ход
сульфидов
ж
лез
а
D
ОКИСные
оединенuя.
ОСАДОЧНЫЕ
ПОРОДЫ
хиr.IИЧЕ
КОГО
и
БИОХИМИЧЕСКОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
1st
Происхождение
ПреоБJIадающая
часть
железистых
пород
(ОI<Исные
руды)
образуется
на
поверхности
суши
(элювиальные
н
озерные
руды)
или
на
дне
моря.
Иногда
окисные
руды
вознннают
при
Ol<ислении
сидеритов
или
сульфидов;
ПОСJIедлие
также
могут
быть
континентального
(озерные
и
болотные
отло
жения)
ИJIИ
морского
происхождения
(осадки
водоемов
с
застойной
водой).
Основным
псточнИJЮМ
железа
ДJIЯ
послепротерозойс}(их
жеJIезистых
пород
является
выветривание
изверженных
пород,
в
особенности
основ
ных
и
ультраосноnных.
Для
образования
более
древних
железных
руд,
вероятно,
большое
значение
имела
и
вулнаничесная
де
ят
ельность,
в
про
цессе
lЮТОРОЙ
в
океанические
воды
гидротермами
вносилось
большое
ноли
чество
растворенных
веществ,
в
том
числе
и
соединений
железа.
Иногда
источнИl(ОМ
железа
ЯDЛЯЛИСЬ
выветривающиеся
железорудные
место
рожд
ния.
При
выветривании
матеРИНСI<ИХ
пород
железо
I<онцентрируется
в
lюре
вьт
тривания,
образуя
элювиаJIьные
месторождения,
или
выносит
ся
из
нее
в
'
виде
бикарбонатов,
ОI<ИСВЫХ
соединений
(особенно
при
нали
чии
эащитны
'
гумусовых
l{ОЛЛОИДОВ
)
И
органо-минеральных
соединений,
реже
сульфатов
и
хлоридов.
Благодаря
}{оагулирующему
воздействию
МОРСIЮЙ
воды
на
I<ОЛЛОИД
ные
растворы
железа
нанопление
морс}{их
желез-ных
руд
происходило
преимущественно
в
прибрежных
участнах.
.
КонтинентаJIьные
железные
руды
ВОЗНИI(али
ИСIшючительно
во
влаж
J:LЫX
lшпматичес}{пх
зонах
при
У1\lереввой
или
повышенной
темпер
а
туре
и
не
обраЗОВЫl1ались
ни
в
областях
высоних
широт
с
очень
НИЗI{ИМИ
теА{
пер
атура1\fИ,
ни
в
жарних
засушливых
зонах.
Континентальные
железо
рудные
отложения
обычны
для
болотисто-лесных
районов.
Это
подтвер
ждается
тем,
что
железистые
породы
часто
входят,
}{Ю(
необходимая
состав
ная
часть, в
разрез
угленосных
толщ
или
фациально
замещают
их.
Железные руды
НaI,апливались
прн
определенном
харантере
рельефа.
Элювиальные
разновидности
образовывались
в
периоды
значительной
пепепленизации
областей,
сложенных
главныи
образом
породами
с
повы
шенным
содержанием
онислов
железа.
Озерные
железорудные
отложения
вознинали
благодаря
CMЫl1Y
Оl<ИС
л
ов
железа
с
повышенных
учаСТI{ОВ
и
}{онцентрации
их
в
прибрежных
зонах
озер.
Расчленение
рельефа
при
этом
было
слабым,
тан
нан,
в
против
ном
случае,
в
озерные
нотловивы
приносилось
бы
одновременно
с
Оl<ИС
лами
железа
значительное
ноличество
обломочного
материала.
Морсние
железорудные
отложения,
по
мнению
Н.
М.
Страхова,
формировали
сь
при
сильно
расчлененной
береговой
ЛИНИИ
морсних
бас
сейнов
с
мпогочислеНВЫ1\1И
архипелагами
островов
при
общем
равнинном
характере
прибрежной
части
суши.
Преобладающее
количество
железо
рудных
месторождений,
в
особен
ности
молодых,
залегает
в
базальиых
горизонтах
трансгрессивно
лежащих
осадочных
толщ
и,
следовательно,
обусловлено
в
известной
мере
тентони
чесним
режи~fOМ.
Образование
осадочных
железных
руд
происходило
ь
различной
ТeI(ТОНИ'l
еСIЮЙ
обстаНОВl(е.
Наиболее
реЗI{О
различаются
между
собой
геОСИИlшинальные
и
платформенные
типы.
ГеОСИНIшинальные
железо
рудные
отложения
харю(теризуются
резним
преобладанием
морс}{их
и
осадочво-эффузивных
пород.
К
платформенным
областям
приурочены
преимуществ
енно
лагунные
и
озерно
-
болотные
железистые
породы,
а
танше
152
ОСАДОЧНЫЕ
ГОРНЫЕ
ПОРО
Д
Ы
железные
руды
коры
выветривания.
Это
объясняется
тем,
что
в
геосин
кливальных
областях
в
эпоху
накопления
в
них
отложевиii
значительно
реже,
чем
на
платформенных,
образуется
нора
выnетривания,
а
длит
ль
ное
существовапис
нонтинентального
режиыа
ИСl
ЛJ
ЧСllО.
Зато
в
геОСllН
нлиналях
более
интенсивна
вулканичеСl<ая
деятельпость.
Геологическое
распространение
Наиболее
нрупные
месторождения
окисных
железных
руд
приуро
чены
J<
Докембрийсним
ОТЛО)J
ения?!
(RУРСJ<ая
магнитная
аномалия,
Rри
вой
Рог и
др.)
древних
геосиннлинальных
областей.
Эти
железные
руды
представлены
главным
образом
1
ремни
то-желези
ТЫМИ
(дж
СПIlЛИТО
выми)
породами
.
Они
встречаю'l
я
лишь
в
к
мбрий
иих
(Хинган,
Дальний
BOCTOJ<)
отложениях.
В
пал
озоii
lЮЙ
эре
происходит
наlюпление
)J,e
оолитовых
онисных
морсних
)1
елезпых
руд.
В
м
зо
зойскую
И
найнозойскую
эры,
нроме
оолит
вых
руд,
начинают
образовы
ваться
озерно-болотные
отложения
и
руды
коры
ВЫlIетрпвания.
Тан,
например,
к
юрсииы
uли
бли
з
иим
И
ним
по
возрасту
отложениям
приуро
чены
железорудные
месторождения
IОжноl'О
Урала.
В
НОlще
третичного
периода
происходит
нанопление
железных
руд
Rерченсного
полу
острова
.
Сидериты
в
послепротеРОЗОЙСIШХ
периодах
известны
11З
на
lеппо
угольных
отложений
центральных
област й
европеiiсной
части
сер,
из
Приполярного
Урала,
ЮРСJ<ИХ
ОТЛО)I,ениii
Дагестана,
ЮРСIШХ
и
меловых
отложений
ВЯТСJю-
В
ычеГОДСJ<ОГО
водораздела,
нижнемеловых
пород
Запад
ного
RаВl<аза
и
из
верхов
неогеновой
толщи
Тамансиого
и
Rерченсного
полуостровов.
Шамозитовые
руды
образуются
в
прибрежных
частях
МОРСЮfХ
ба
-
сейнов
в
условиях
недостатна
иислорода
среди
богатых
железом
осадков
.
Известны
в
СИЛУРИЙСIШХ
и
девонсиих
отложениях
Западного
Урала
.
Значительно
содержание
шамозитов
в
иерченсних
рудах
.
П
ра
ктичесиое
примененпе
Значение
железных
осадочных
руд
исключительно
велино.
Особенно
большое
праитическое
значение
имеют
ОIшсные
руды.
Беднее
желе
з
оы
сидериты,
но
благоприятным
фаитором
для
их
исполъзоваяия
является
леГl{оплав]{ость
и
малое
содержание
вредных
примесеii.
Шамозптовые
породы
представляют
сырье
для
добычи
не
тольио
железа,
но
ШlOгда
и
аЛЮМИНlIЯ.
Мипимальное
содержание
железа
в
рудах,
пригодных
для
непо
ред
cTBeHHoii
доменной
плавки,
неодинаково
для
руд
различного
минераль
ного
состава.
Гематитовые
разновидности
должны
сод
ржать
55-57
%
железа,
лиыонитовые
35-50%
и
сидеритовые
30-35%.
Руды
с
меньшим
содержанием
железа
(до
25-30%)
треб
ют
обогащеFIИЯ
.
Главными
вредными
примеСЯМI1
в
железных
рудах
являются
сера,
фосфор,
мышьяк,
цию{
И
др
.
Содержание
этих
примесей
при
различных
способах
перераБОТI<И
чугуна
неСl<ОЛЬНО
изменя
тсл.
Особенно
вредно
наличие
в
руде
фосфора.
Его
иоличество
пе
должно
преВОСХОДI1ТЬ
0,02-
0,10%
при
бессемеРОВСI{ОМ
и
мартеНОВСIЮl\1
способах
получения
чугуна
и
1,1 % -
при
томасовс}(ом
процессе.
Содержание
серы
в
руде
не
должно
превышать
1,5-1,75%.
НеблаГОПРИЯТНЫ:ll
фаитором
для
выплаВlШ
чугу
на
является
значительное
содержание
l<реllшезеЪ1а.
ОСАДОЧllЫЕ
породы
ХИМИЧЕСRОГО
И
БИОХИМИЧЕСRОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
153
ПолеЗНЫl\1И
примесями
являются
марганец,
НИRель,
ванадий,
титан,
кобальт,
1IJедь
n
хром.
Железные
РУДЫ,
содержащие
значительную
примесь
марганца
(5
-
10%),
используются
уже
не
RЮ{
жеl1езные,
а
как
марганцовые
руды.
Железистые
глины
используются
RaI{
минеральные
RраСI<П.
Среди
пих
ра
зли
чают
охры
-
)1
ирные
на
ощупь
глины,
окрашенные
в
желтый
цвет
ги
дратам
и
они
и
железа
и
содержащие
Fе20з
от
10
до
60%,
и
охри
стые
глunы,
онрашенные
в
желтовато-коричневый
цвет
благодаря
присут
ствшо
гетита
и
небольшой
ПРШJ
еси
ОIШСЛОВ
марганца.
Кроме
этого,
псполь
з
ются
ра
зновидности
глин,
богатые
ЯРОЗИТОJ\I,
дЛЯ
приготовления
ярко
желтой
J<расии.
В
I<ачестве
минеральной
ираСI<И
употребляются
также
рыхлые, бедпые
железом
руды.
К
ним
относятся
охры
(Fе20з
-
от
12
до
25%),
МУМИИ
(F
20з
-
от
25
до
50%)
И
СУРИКИ
(Fе
20з
>
50%).
БОllьшое
значение
ПрИ
плавие
iнелезных
руд
имеют
их
механпчесиие
свойства.
Для
доменной
плаВI<И
руда
должна
быть КУСIЮВОЙ
.
Руды
рых
лые
и
порошиоватые
сначала
подвергаются
агломерации
(Оl<ускованию).
§ 19.
Марганцовпстые
породы
Минера
ль
ный
и
ХИJl[ичес]{ий
состав
МаргаНЦОВИ
С1
ые
породы
обогащены
соединениями
марганца.
Глав
ВblJIШ
м
инералаll1И
,
слагающими
марганцовистые
породы,
нвляются
сле
дующие:
а)
окислы
четырехвалентного
маргавца-псиломелаи
(Мп02.
mМпО
Х
Х
ПН20),
образующий
натечные
формы
и
зе
fЛистые
массы,
пиро
люзит
(Мп02),
встречающийся
обычно
в
виде
пороmковатых
или
I<ристал
личесюJX
разновидностей,
и
вернадит
(Мп02
.
ПН20)
-
l<оллоидальный
минерал,
возникающий
в
результате
Оl<ис
ления
главным
образом
l<арбо
натов
и
силикатов
марганца;
б)
о}{ислы
тр
ехвалентног
о
марганца;
из
этой
группы
главным
является
манганит
-
Мп02
.
Мп(ОН)2,
образующий
обычно
лучистые
агрегаты;
реже
встречается
браунит
-
МП20з;
*
в)
с
ДИl:lения
двухвалентного
марганца,
представленные
обычно
соля
шугольной
l<ПСЛОТЫ
(родохрозит
МпСО
з
и
другие
минералы).
ХИJ\1uчеСl<ИЙ
состав
ыарганцовых
пород
изучается
в
поле
при
помощи
специальноii
походной
лабораторuи
«ХАЛ-1»,
с
помощью
I\ОТОРОЙ
может
быть ПРОDзведев
ряд
I\ачественных
определений,
неиоторые
специальные
реанции
(на
высшие
ОИИСЛЫ
марганца
-
реаl<ЦИИ
для
отличия
пиролю
зита
и
манганита
от
псиломелана
н бра увита)
11
полуиоличественное
опре
делеюте
{аргавца
п
щелеза
в
рудах.
Для
упрощенного
качествеВDОГО
определения
в
поле
светлоонрашен
ных
МII8
ралов
lаргаВЦI1
(папример,
родохрозита)
п.
М
.
Исю{ов
реlЮ
мевдует
след
IOщиii
способ.
RруnrШН
8
1IШН
рала
тщательво
растирается
в
фарфоровой
}{юветкс
с
неСНОЛЬЮШll
нристаллИ!<ами
KHS04,
}{
СJllеси
добавляется
1-2
l<рпстал
па
аЗОТПОlШСЛОГО
серебра
и
растирание
повторяется.
3атеJl1
СJlIесь
•
в
свете
и
слеДIIllХ
J<рпстаЛЛОХИ1fпческпх
исследованпй
иалпчие
соеДJшеFlиii
трехвал
птпого
маргаllца
Flр('дставляетсл
в
cblla
СОИFll1тельuьrм
(Kri
hman.
Banerjee.
1938,
at
llr.
v.
НО.
р.
8g6; Kri
'lo'8n.
Banerj
е.
1939.
Krist
.
Rd.10,
з.
507);
КрIIШМan
ДОllазал.
что
в
браУlIпте
и
lаВГU1ШТС
СУ1fAlаР1Шll
эффеllТ
мп+
2
и
мп+
4
•
рап
е
шпбочп()
ПРПDпмался
за
существование
иова
2Мо+
З.
154
ОСАДОЧНЫЕ
ГОРНЫЕ
ПОРОДЫ
обрабатывается
}{аплей
разбавлев:ного
аШШal{а,
после
чего
в
присутствии
.
марганца
моментально
появляется
черная
окраска.
Качественное
определение
марганца
в
минералах
и
рудах,
окрашен
ных
в
черный
цвет,
производится
следующим
образом.
Маленький
}{усочек
минерала
MeJlJ{O
растирается,
всыпается
в
проБИРl{У
небольших
размеров,
добавляется
4-5-I{ратное
J{оличество
хлоридпо-нитратной
смеси
аммоний
ных
солей,
состоящей
из
двух
частей
хлорида и
одной
части
юrтрата
аммо
ния.
Встряхиванием
пробир}{и смесь
хорошо
перемешивается
и
затем
нагревается
на
СПИРТОВI{е
в
течение
4-5
.ЮШ.
После
охлаждепш!
проБИРJ{И
отбирается,
желательно
с
ее
дна,
небольшая
порция
с
lеси,
}{оторую
поме
щают
в
фарфоровую
}{ювет}{у,
J{
ней
дЬбавляется
2-3
}{ристаШГИ1{а
азотно
J{ИСЛОГО
серебра,
смесь
растирается
и
обрабатывается
каплей
раствора
аммиаJ{а
.
Почернение
смеси
при
слабом
нагревании
указьmает
на
при
сутствие
марганца.
Большая
часть
осадочных
месторождений
марганца
хара]{теризуется
тем,
что
марганцовые
породы
ас
оциируются
с
J{реJlШИСТЫ.ми
отложе
НИЯl\Ш.
Поэтому
]{реАшезем
и
ОЮIСЛЫ
железа
лвляются
обычными
при
меслми
в
JIlарганцовых
рудах
и иногда
образуют
D
них
}{рупные
скоп
ления
.
Значительно
ре,1
е
марганцовые
месторождения
приурочены
]{
нарбонаТНЫll1
толщам.
Наконец
известны
случаи,
ногда
Аfарганцовые
породы
содержат
значительное
}юличество
обломочного
материала,
и
соединенил
марганца
играют
в
ннх
роль
цемента.
ХИJ\1ичеСI{ИЙ
состав
различных
марганцовых
руд
представлен
в
табл.
6-IV.
м
n
Fe
р
s
А
Ю
,
I
z
О
з
аО
М
gO
Та611ица
б-
l
V
ХИМDчесКl
I.
Й
состав
не
ко то р
ых
т
п
пов
ма
р
ганцовых
р
уд
(%)
(00
А.
Г.
Бетехтш]у)
Чиатурское
м
ес
торож
-I
деипе
П
луtJО'l-
Лабl.шское
месторож-
П
е
рви'lВО
-
пое
Ъ1
есто-
AeLIl10.
оставные
чаСТ11
ОIШСllые
РОЖДОlше.
Оруд
ене-
руды
среди
1
арбоиат-
I\арбопат
-
лы
и
ес'
щ
-
ные
руды
lJbl
руды
l{реМI
.
ШСТЫХ
1I1J1{1J
п
о
род
I
I
42-58
6-
30
21,7
13,4
-26
,1
0,
5-1,2
2-4
3,3
2,0-3.2
0,15
-
0,22
0,20-0,30
0,22
0,13-0,19
3-12
2-35
26,3
40,5-59,2
I
1-7
2-9
2,9
1,4-6,5
0,5-2,0
10
-
35
5,5
1,8-3,0
.......
-
1
-2
1,2
0,10- 0,
85
Потери
пр[!
ПРОI{алuвапви
2- 12
I
20-38
21,7
12,8
- 168
По
рудообразующим
минералам
среди
марганцовых
руд
Бетехтин
выделяет
следующие
типы:
пеРВИЧНООI<исные,
состолщие
главным
образом
из
пиролюзита
и
псиломелана;
J{арбонатные
(
опалроДохрозптовые),
ма
р
ганцовистые
известнЯ!<и
и
Оl{исленные
I<арбопатные
(опалово
-
псиломе
ланово-вернадитовые),
!{оторые
слагают
зоны
ОЮIсления
осадочных
карбо
натных
руд
.
ОС;';
ОЧНЫЕ
породы
ХИМИЧЕ
КОГО
И
БИОХИМИЧЕСI<ОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
155
Главные
типы
пород
В
водоосадосшых
отложениях
марганцовистые
породы
представлены
обыcmо
псило
Iелано-пиролюзитовым
:
и,
J{варцево-пиролюзитовыми
и
нар
бонатными
опало-родохрозитовыми
разновидностлми.
Псиломелано-пиро
JIЮЗИТОВЫЙ
тип
является
наиболее
распространенным
и
сложен
часто
<>ОШIтами
разной
величины,
от
несколъних
МИЛЛИ.Afетров
до
10-20
см.
Крупные
J\ою(реции
обладают
концентрическим
строением.
К
неСI{ОЛЬКО
иному
типу
принадлежат
ноздреватые
пористые
руды,
образованные
за
счет
слияния
в
одно
целое
J\шожества
оолитов.
Наблюдаются
также
.землистые
массы.
Пснломелано-пиролюзитовые
руды
имеют
ШИРОI{ое
распространение.
Их
СRоплешIЯМИ
образованы
l{рупнейшие
месторождения
мира.
Этrr
руды
харант
ризуются
темно-серым,
иногда
черным
цветом,
часто
пяткистостъю
п
зернистым
нли
землистым
изломом.
Кварцев
-
пиролюзитовые
породы
по
минералогическоr.rу
составу
близю[
1(
предыдущему
типу.
Здесь
марганцовые
минералы
находятся
в
тесном
сраС1:акии
с
плотной
]{ремнистой
массой,
представленной
опалом,
халцедоном
и
нварцем.
Количество
этих
минералов
может
быть
значи
тельным.
Карбонатные
руды
марганца,
в
особенности
марганцовистые
извест
няки,
часто
по
своему
внешнему
виду
похожи
на
обыкновенные
белые
ПЛИ
светло-серые
известнЯI{И,
мергели
или
известновые
песчаНИRИ.
Раз
личие
между
ними
становится
отчетливым
лишь
в
выветрелых
образцах,
в
ноторых
марганцовистые
породы
приобретают
tell1HO-I{ори:чневый
или
черный
цвет.
Вторично
окисленные
руды
марганца,
свойственные
норе
вывет
риваЮIЯ,
отличаются
от
первично-онисных
(псиломелано-пиролюзи
товых)
марганцовых
руд
большей
пористостью,
а
иногда
и
рыхлостью.
Химичесюtй
с
став
вторичных
руд
характеризуется
часто
повышенным
содержание
f
окиси
}(аЛЬЦliЯ
и
фосфора.
.
В
метаморфичеСJ(ИХ
толщах
за
счет
изменения
осадочных
марган
цовых
пород
ВОЗllИ1(ают
браунитовые
СИЛИI{атные
и
силикаТНО-l{арбона-:r
пые
руды.
Браунитовые
lарганцовые
руды
встречаются,
например,
среди
яшм
и
других
}(ремнистых
пород
девонского
возраста
на
Южном
Урале
.
По
морфологическим
призна}(ам
среди
осадочных
марганцовых
lесторождений
Бетехтин выделяет
две
группы:
пластовые
рудные
тела,
запи
шющие
большие
площади,
и
пластообразные
залежи,
разбитые
в
результате
те
.
ктоничеСl(ИХ
движений.
R
этой
же
группе
он
относит
JlfеСТОРQщдения,
для
[{оторых
харантерна
быстрая
изменчивость
состава,
и
рудные
пласты,
представленные
тониими
прослой}(ами
и
неБОЛЬШИJ\1ll
липза
fП.
Пластовые
с[юпления
относятся
к
меш{оводным
образованиям,
тяготеющим
[{
прпбрежным
зонам
МОРСI{ИХ
бассейнов.
Происхождение
Первичные
марганцовистые
по
р
оды
образуются
главным
образом
в
МОРСI{ИХ,
реже
в
'
озерных
бассейнах.
Вторичные
месторождения
мар
ганца
встречаются
таю](е
и
в
lюре
выветривания
(
lарганцовые
шляпы
II
IIllфильтрационные
месторождения
)
.
Морсние
ма
р
ганцовые
отложения,
в
!{оторых
не
р
едко
бывают
сосре
доточены
громадные
запасы
р
уд,
ИЮ{
правило,
генетичеСI(И
связаны
с
мелI{о130дRы:и
химичеСJ(ИМИ
(коллоидными)
осадками кремнезема
ИJU)
156
ОСАДОЧНЫЕ
ГОРНЫЕ
ПОРОДЫ
песчано-глинистыми
толщами,
р
же
с
карбонатнымн
породамн,
и
залегают
в
основании
трап
грессивпо
л
жащих
J{омплеI<СОВ.
На
прнмере
Чиатур
кого
бассейпа
была
у
таповлена
заI<опомерность
фациальпой
изменчивости
в
зависимости
от
положения
б
реговой
лпнии.
В
непо
редственной
близости
от
б
рега
образуются
пиролюзито-п
иломе
лановые
руды,
представленные
соединенИ1ШИ
четырехвалентного
мар
ганца.
По
мере
удаления
от
береговой
линии
и
углубления
дпа
бассейна
пиролюзито-псиломелановые
отложения
с
lеняют
я
манганитовыми.
На
ряду
с
четырехвалентным
марганцем
присутствует
и
дв
хвалентныll.
RластичеСI<ИИ
материал
тонкозернист,
появляют
я
отд
ЛЬRые
з
рна
глаУКОНl1та.
Содержание
фосфора
повыша
т
я
до
0,2%.
По
м
ре
далеппя
от
берега
и
дальнеiiш
го
угл
бл
ния
мангаНIJтовые
руды
111
ПЯlOТся
фацией
карбон
твых
руд,
пр
Д тавл
нвых
родохрозитом
11
18нгаПОI<8ЛЬ
цитом
со
зна
чительвой
прим
сью
гла
конита.
ШlIрипа
зоны
накопл
вия
м
арганцовых
руд
м
вяется
в
зависимости
от
Уl
'
ла
Ба}{лова
шельфа.
При
малых
углах
нанлона
поп
реЧDШ{
зоны
в
Чиат
р
ком
м
сторожд
нии
увеличивается
от
8
до
10
K.>tt.
В
словиях
более
ра
член
нного
р
ль
фа
ширина
е
о}{раща
тся
до
не
l<ОЛЫШХ
сотен
метров
(Бетехтин,
1944).
В
связи
с
Н8I<оплевием
марганцовых
руд
в
мел}{оводье
трапсгре
-
сирующего
моря
они
залегают
ипогда на
неровной
пов
рхно
Т11
ПОДСТllлаю
щих
пород,
и
их
м
ЩRО
ть
меня
т
я
довольно
значит
льпо
даже
на
не
больших
расстояниях
(Ни}{ополь
иое
м
стор
жд
ние).
Т
ная
вязь
меж
ду
гл
биной
ба
йна
и
со
тавом
марганцовв
тых
пород
вызвана
ст
п
вью
насыщ
нн
С'Jи
В
Д
}{исл
Р
Д
м.
При
Н
ыщ
нп
111
сод
жапии
}{ислорода
возни
али
окисные
соедин
ния
марганца
(пи
л
зит,
п
ило
мелан
,
манганит).
При
недостатне
кислорода
обраЗОВ1.шаЛl1
ь о
динения
двухвалентного
марганца
(карбонаты).
Среди
морсинх
иарбонатных
толщ
марганцовистые
ме
торождения
встр
ечаются
довольно
ред}{о
(У
лутелянсиое,
У
СИПСI<ое,
Буmтьшсиое).
Для
месторождений,
приуроченных
1<
обломочным
породам,
хараи
т
ерпо
пахождение
соединений
марганда
D
виде
цемента,
IЮТОРЫЙ
предста
влен
нолломорфньш
псиломеланом
и
nиролюзитом.
Месторождения
этого
типа
не
иыеют
большого
промыmлеввого
значения
и
изучены
слабо.
Озерные
и
болотные
марганцовые
отложения
изве
тны
лишь
П3
новейших
отложений,
и,
кан
правило,
не
имеют
праитичесного
Зllач
ппя.
Совре
1енпые
озерпые
марганцовые
ОТЛО)J(ения
тироно
ра
про
трапены
в
лесной
зоне
(Rарело-Финсиая
АССР,
Финляндия,
Швеция,
Канада).
ИСТОЧНИИОМ
ма pгanцa
при
образовании
осадочных
толщ,
в
большин
стве
случаев,
являются
его
соединения,
возникающие
в
процес
с
выве
трнвания
ыатеРИНСЮJХ
пород
.
лагодаря
незначительному
од
рж
пию
марг
апца
в
нристалличес}
их
толщах
элювиальные
ме
торощд
ния
мар
ганцовых
руд
не
встречаются,
а
присутствуют
лить
в
}{оре
Dыnетрпванпя
осадочных
пород,
уже
ранее
обогащенных
осдин
НfI1IМП
марганца.
Иногда
оиисные
соединенuя
марганца
возникают
n
з
опе
ОIшсленпя
}{ар
бонатных
марганцовистых
пород
(вторично-они
ные
руды).
Другим
источни}{ом
марганца
являет
я,
по-видимому,
в
лканич
кая
деятельность,
в
процессе
КОТОРОЙ
гидротермами
в
морс}{
Ю
воду
вно
I1ТСЯ
известное
количество
соединепий
марганца
.
Эт
и
м
путе
1
образ
ются
марганцовы
е
породы,
те
но
связанные
с
эффУЗИВR
ЫМИ
и
n
ИОТОРЫМII
ЯШМОВО
-
l<ремни
стымu
толщаJlm.
Подобпые
эфф
зи
вно
-осадочные
марган
цовые
толщи
Прl1Сутствуют
ТОЛЫ<О
11
геосrШИЛffнальных
районах.
ОСАДОЧНЫЕ
ПОРО
ДЫ
ХИМИЧЕСКОГО
И
БИОХ
ИМИЧЕСКОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
157
Геологическое
распр~странение
Крупные
месторождения
осадочных руд
марганца
свя
заны
с
докем
бри
е)!
(Индостан,
Бразилия,
Западная
и
Ю
жна
я
Африка).
Вторая
I{рупная
эпоха
образования
марганцовых
месторождений,
наиболее
важная
для
территории
СССР,
совпадает
с
третичным
п
ериодом
(Чиатуры,
Никополь).
В
СССР,
l,poMe
того,
ряд
месторождений
известен
в
кембрийских,
девонских,
нижнекаменноугольных
и
верхнепермских
породах.
Все
наи
более
Hpynныe
месторождения
марганца
расположены
в
геОСИНI\Линалях
или
в
прилежащих
I{
ним
зонах
платформ.
Практическо
е
применение
Подавляющая
часть
добываемых
!\'Iарганцовых
руд
используется
для
нужд
ъr6таллургии
и
толы{о
5-10
%
потребляется
химической
и
другими
видами
промышленности.
Широкое
потребление
марганца
в
производстве
стали
объясняется
тем,
что
он
является
активным
ра
скислителем,
извлеI{ая
из
расплава
кислород,
освобождая
сталь
от
окислов
железа,
и
способствует
получению
болванок
без
пустот.
Кроме
того,
марганец
извлекает
из
расплава
серу,
и
даже
небольшая
его
примесь
резко
улучшает
механические
свойства
стали.
В
черной
металлургии
используется
три
типа
марганцовых
руд:
а)
марганцовые
руды,
содержащие
железо
в
ограниченных
размерах
(отношение
Мп
: Fe
изменяется
в
пределах
30-15,
реже
6-7);
б)
железо-марганцовые
руды,
в
которых
оба
металла
содержатся
примерно
n
равных
долях
(отношение
Мп:
Fe
равно
прибли
зительн
о
единице
или
менее);
в)
марганцовистые
железные
руды
с
резким
подчиненным
содержа
нием
марганца
(5-15
%
).
Общее
содержание
железа
и
марганца
в
промышенныыx
марганц
о
вых
рудах,
не
требующих
обогащения,
I{олеблется
от
40
до
50
%.
Благоприят
ным
фантором:
является
значительная
плотность
руды
и
отсутствие
в
ней
пылеватых
частиц
.
Наиболее
вредной
примесью
в
марганцовых
рудах
является
фосфор.
Его
содержание
не
должно
превышать
0,003%
на
1 %
содержания
в
руде
марганца.
Небольшая
при
1есь
серы
n
марганцовых
рудах
не
снижает
их
каче
тва,
тю,
!{ю{
она
переходит
в
шлаии.
Марганцовые
руды
используемые
в
черной
металлургии,
приме
наются
для
следующих
целей:
а)
из
высоиосортных
марганцовых
руд,
бедных
желеЗОl\1
и
фосфором
(не
выше
0,0035%
на
1 %
Мп),
вьшлавляются
стандартные
маРI{И
ферро
марганца,
используемог
о
в
иачестве
добавки
при
производстве специаль
ных
сортов
стали;
б)
железо-марганцовые
руды
идут
для
приготовления
ферроспл
авов,
Я13ляющнхся
заменителями
BblCOI{OCOPTHOrO
ферромарганца
при
произ
водстве
рядовых
маро!,
стали;
в)
марганцовнстые
железные
руды,
содержащие
мало
фосфора,
испо
льзуются
для
вьшлавни
марганцовистых
чугунов
(с
содержанием
марганц
а
5-
10
%
);
г)
марганцовистые
иэв
е
стняии
используются
в
иачестве
флюсов
.
В
химичеСIЮll
промыmленности
марганцовые
руды
находят
себе
прим
ененне
для
самых
разнообразных
целей:
в
производстве
сухи
х