Описание минерала сидерита и горных пород известняков

Химический состав и физические свойства сидерита - минерала из группы кальцита; его происхождение, месторождение, особенносты добычи и направления применения. Структура наиболее распространенных известняков - брахиоподовых, фораминиферовых и мела.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Описание минерала сидерита и горных пород известняков



СОДЕРЖАНИЕ

Сидерит

ИЗВЕСТНЯКИ

ЛИТЕРАТУРА



СИДЕРИТ (FeCO₃ )

Сидерит (от др.греч. sideros - железо) - минерал, карбонат железа FeCO₃ из группы кальцита.

Устаревшие синонимы названия железный шпат, шпатовый железняк.

Химический состав: закись железа (FeO) - 62,1% (Fe 48,3%), двуокись углерода (CO2) - 37,9%, часто присутствуют примеси МnСО₃, СаСО₃ и MgCO₃.

Форма выделения - плотные кристаллическизернистые массы, желваки. Кристаллы сидерита не слишком часто встречаются, это обычно простые ромбоэдры, с седловидным или линзовидным искривлением граней; уплощенные ромбоэдры; изредка попадаются кристаллы призматического облика или скаленоэдры.

Чаще встречаются шпатовидные грубо- или тонкозернистые смешанные агрегаты; мелкозернистые плотные скопления; сферолиты ("сферосидерит"), шаровидные или почковидные сферолитовые агрегаты радиальной структуры, а также конкреционные, зернистые или глобулярные образования. Также плотные массы, часто бесформенные скопления вперемешку с глиной ("глинистый железняк").

Цвет - желтый, желтовато-серый, буровато-серый, буровато-желтый, черный.

Черта - белая, у измененных (лимонитизированных) образцов -- бурая, черная (в случае примеси окислов марганца).

Блеск - стеклянный (и ещё шелковистый и перламутровый).

Прозрачность - непрозрачен, но также может быть просвечивающий в краях до полупрозрачного.

Спайность - совершенная (совершенная по основному ромбоэдру).

Излом - ступенчато-неровный, реже раковистый.

Твердость - 3,5 - 4,5. Умеренно хрупкий минерал.

Плотность - 3,7 - 3,9 г/.

Свойства.

Вскипает при действии горячей соляной кислоты, растворяется в соляной кислоте при нагревании с активным вскипанием. Это позволяет отличить его от бурого кальцита, который легко растворим в разбавленных кислотах и на холоде. Под паяльной трубой не плавится, становится трещиноватым, буреет и чернеет (вследствие окисления железа).

Минерал является парамагнетиком. Нерадиоактивен.

Происхождение.

Сидерит можно встретить в низко- и среднетемпературных гидротермальных рудных жилах, а также в разных метаморфических и магматических породах.

* Мономинеральные сидеритовые жилы имеют гидротермальное происхождение.

* В осадочных карбонатных толщах сидерит образуется всегда при условиях без доступа кислорода; образует пластовые залежи, иногда с примесью угля и глины.

Легко выветривается, окисляясь до лимонита (псевдоморфозы лимонита по сидериту).

Месторождения

Распространенный минерал, встречается в разнообразных геологических условиях. Может формировать значительные скопления, пригодные для промышленной отработки. Хотя такие месторождения промышленного значения в основном уже отработаны.

• Как спутник он наблюдается нередко в жильных месторождениях свинцово-цинковых и медных сульфидных руд в ассоциации с пирротином, халькопиритом, железистыми хлоритами, анкеритом и другими минералами. Встречаются также самостоятельные сидеритовые жилы, а в известняках -- метасоматические залежи неправильных форм. Кроме редких сульфидов, в них иногда наблюдаются магнетит и гематит.

• На поверхности земли образование сидерита устанавливается в исключительных случаях. Таковы, например, редко встречающиеся отложения творожистого белого сидерита под болотными почвами, возникающего, очевидно, в условиях сильно восстановительной органической среды. Таковы же так называемые сферосидериты в виде желваков и шарообразных конкреций в глинах, а также в угленосных свитах, возникшие, повидимому, без доступа воздуха в осадках, богатых органическим веществом. В особых случаях, при наличии карбонатных пород, сидерит образуется в низах зоны окисления сульфидных месторождений.

• Известны типичные осадочные месторождения сидерита, возникшие в лагунах или заливах морских бассейнов. Образование их, очевидно, связано с восстановительными условиями, господствующими в более глубоководных участках прибрежных зон морей, в обстановке недостатка кислорода и, вероятно, разложения органических остатков с образованием углекислоты и сероводорода за счет белковых веществ. Осадочные сидеритовые руды иногда обладают типичным оолитовым сложением.

• Сидерит нередко наблюдается в метаморфизованных осадочных месторождениях железа, где он метасоматическим путем развивается за счет магнетита или железистых силикатов в условиях повышенной концентрации углекислоты. Присутствующий в рудах кварц частично разъедается сидеритом.

В крайне редких случаях наблюдается в виде кристалликов на лимоните (новообразования, возникающие в восстановительных условиях).

Месторождения сидерита довольно многочисленны. Главнейшее из них - это 1) Бакальская группа месторождений сидеритов и бурых железняков находится на западном склоне Южного Урала в Саткинском районе Челябинской области (предположительно сидерит образовался гидротермальным путем в доломитизированных известняках). 2) Сидерит метаморфического происхождения, образовавшийся путем замещения кварца и силикатов, известен в месторождении KMA (Курская магнитная аномалия). 3) Шотландия и Ю. Уэлсе (Англия) - среди обширных каменноугольных осадков. 4) Штирия (Альпы), на побережье Бискайского залива (Испания), в Алжире и Тунисе (Сев. Африка) - руды гидротермального происхождения. 5) Наиболее знамениты месторождения сидерита Панашкейра (Португалия).

Добыча

Добыча сидерита ведётся открытым и подземным способами. Технология подготовки руд к металлургическому переделу (например как на Бакальском железорудном районе) заключается в дроблении бурых железняков и их классификации. Кусковая руда идёт в доменный передел, а рудная мелочь подвергается агломерации.

Применение

Сидерит широко используется в черной металлургии. С древних времен и теперь добывается как промышленная железная руда, в основном для выплавки стали.

ИЗВЕСТНЯКИ

Известняк -- осадочная горная порода органического, реже хемогенного и обломочного происхождения, состоящая преимущественно из CaCO₃ (карбоната кальция). Химический состав чистых известняков близок к кальциту, где CaO 56% и CO₂ 44%. В соответствии со своим осадочным происхождением имеют слоистое строение.

Известняки органического происхождения

Известняки органического происхождения - это карбонатные породы (химический состав). Сложеные наружными скелетами (раковинами, скорлупками) животных или растений, нередко с примесями алевритовых, глинистых или песчаных частиц (генезис).

В зависимости от породообразующих организмов, органические известняки делятся на зоогенные (распространены широко) и фитогенные (встречаются реже). Наиболее распространены известняки брахиоподовые, фораминиферовые, мел.

Брахиоподовые, фораминиферовые и мел различаются по структуре.

* Брахиоподовые известняки сложены двустворчатыми раковинами морских животных (класса щупальцевых). То есть биоморфно-детритусовая скрытокристаллическая структура (порода сложена как целыми, так и раздробленными скелетами).

* Фораминиферовые известняки чаще всего сложены крупными раковинами вымерших простейших организмов: нуммулитов с дисковидной или чечевицеобразной раковиной диаметром до 160 мм; или фузулинид с веретенообразной или шарообразной раковиной диаметром до 60 мм (соответственно, известняки нуммулитовые или фузулиновые). То есть фораминиферовые известнякиимеют биоморфную структуру (порода сложена целыми скелетами).

4)Текстура:

* Массивная у брахиоподовые известняков.

5)Окраска (цвет):

* Брахиоподовый известняк - серогый цвет.

* Фораминиферовые известняки - светло-серый

Доломитизированный известняк содержит от 4 до 17% MgO, мергелистый известняк -- от 6 до 21% SiO₂+R₂О₃.

В результате метасоматоза состав известняков меняется - под действием магнезиальных подземных вод возникают доломиты, обладающие биоморфной структурой.

Мел -- переходная разновидность между органогенными и хемогенными известняками. Мел образован скорлупками кокколитофорид - одноклеточных морских водорослей. Структура биоморфная: сложен на 91--98,5% кальцитом. Отдельные разновидности мела состоят из порошкообразного каль...