Состав, структура и классификация марганцевых пород.

Реферат

на тему:

«Марганцевые породы».

Выполнил: студент гр.3.5.

Морин М.Л.

Проверил: д., к.г-м.н.

Аржавитина М.Ю.

Уфа-2011

Содержание

Введение…………………………………………………………………...…3

1.Состав, структура и классификация марганцевых руд............................4

2.Происхождение и распространение марганцевых руд.............................9

Заключение………………………………………………………………….11

Список литературы…………………………………………………………12

Введение

Первичные марганцевые породы образуются путем седиментогенеза в морях, реках, реже озерах. Скопления марганца могут образоваться и в коре выветривания. Но обычно крупные аккумуляции марганца с образованием руд генетически сопряжены с ионными и коллоидными химическими осадками кремнезема или песчано-глинистыми толщами прибрежной области моря. Марганцевые руды могут быть связаны с вулканами, с региональными зонами эксплозивного и эффузивного вулканизма, с хемогенными осадками, порожденными гидротермами.

Состав, структура и классификация марганцевых пород.

Марганецсодержащие породы, обогащенные соединениями марганца, в качестве основных минералов содержат окислы четырех- и двухвалентного марганца, родохрозит. Оксиды и гидроксиды марганца представлены псиломеланом MnO₂·mMnO·nH₂O, пиролюзитом MnO₂·nH₂O, манганитом MnO·OH, реже браунитом Mn₂O₃. Кроме минералов марганца в манганолитах есть гидроксиды железа, глинистые минералы, опал, халцедон, кальцит, сидерит, песчано-алевритовый материал. Подвергнутые метаморфизму марганцевые породы содержат браунит Mn₂O₃, гаусманит Mn·Mn₂O₄ и

родонит Mn₂(SiO₃)₂.

К марганцевым породам принадлежат различные осадочные образования морского, лагунного и континентально­го происхождения (озерные руды, руды коры выветривания), со­держащие, как правило, более 10% окиси марганца. Классифи­кация марганцевых пород основана на генезисе и минералогиче­ском составе. Среди них выделяются по генезису хемобиогенные и хемогенные разности и по минеральному составу — окисные и карбонатные. Более подробно описание классификации марганцевых пород дано в следующей таблице:

Главные минералы марганцевых пород — окислы и гидроокислы марганца — манганит, пиролюзит, псиломелан и другие; карбонаты марганца — манганокальщит, родохрозит и др. Кроме минералов марганца в виде второстепенной составной части присутствуют глауконит, опал, халцедон, окислы и гидро­окислы железа, глинистые минералы, кальцит, анкерит, сидерит и терригенные примеси.

В кремнистых и кремнисто-глинистых породах (олоковидных), сопровождающих марганцевые руды, нередко встречаются остатки кремневых организмов (спикулы губок, диатомеи, ради­олярии), в самих.рудах иногда находят остатки усоногих раков (Никопольское месторождение).

Марганцевые породы имеют черную окраску, часто землистое сложение (напоминают кусок земли — почву), реже конкрецион­ное, оолитовое, бобовое. Карбонатные марганцевые породы окра­шены в светлые тона — серовато-белые с розоватым оттенком, розоватые, мелко- и микрозернистые, часто тонкослоистые.

Соединения марганца широко распространены в осадочных породах, но не образуют больших концентраций (конкреции, натеки, дендриты и т. п.). Крупные концентрации марганца — руды в осадочных породах встречаются значительно реже.

В осадочных породах, возникших за счет отложения первичного материала в водных бассейнах, манганолиты обычно представлены псиломелан-пиролюзитовыми породами, к ремнисто-пиролюзитовыми породами и карбонатными рудами марганца.

Наиболее широко распространены псиломелан-пиролюзитовые образования, слагающие руды крупнейших месторождений мира. Обычно это землистые черные рыхлые породы, зернистые темно-серые, черные массы, часто пятнистые. Иногда псиломелан-пиролюзитовые скопления марганца имеют оолитовое строение, содержат включения зубов акул, беспозвоночных ископаемых. Кремнисто-пиролюзитовые породы сходны по составу с пиролюзит-псиломелановыми, но для них характерна тесная ассоциация с осадочным опалом, кварцем, халцедоном. Наконец, третий тип манганолитов связан с карбонатными осадками и представляет собой скопления карбонатов марганца – манганокальцита, родохрозита в карбонатных накоплениях морских бассейнов. По А.Г.Бетехину руды марганца подчинены существенно кремнистым осадкам (опокам, яшмам, спонгонолитам), либо – существенно известковым отложениям. Четвертую группу относительно самостоятельных по генетически-фациальным условиям образования, морфологии и составу манганолитов представляют железо-марганцевые конкреции в отложениях морских и океанических бассейнов на глубинах от 0, 1-0, 2 км до 8-9 км. Их присутствие в морских отложениях, особенно в абиссальных регионах, известно со времен глубоководной экспедиции Челленджера. По морфологии среди них различают собственно конкреции, глыбы и корки. Конкреции разнообразны по форме – желваки, лепешковидные образования, усеченные пирамиды и пр. Размеры от 1 до 25 мм. Часто это наслоение окислов марганца, глинистого вещества около центрального ядра, представленного кусками пемзы, реже зубами акул, кусочками ила. Минералогический состав конкреций – аморфные массы гидрогётита, железистого манганита, редко псиломелана. Отмечается присутствие значительного числа элементов, в том числе радиоактивных – хрома, иттрия, лантана, галлия, иония и др. Цвет конкреций серо- и желто-черный.

Скопления конкреций могут достигать существенных масштабов с образованием обширных полей. Суммарные оценки запасов конкреций на дне Мирового океана – 2-3 тыс. млрд. т по данным Ю.М. Пущаровского. Происхождение конкреций связывают с расколами земной коры (спрединг) и поступлением из подкоровых источников вулканогенного материала. По Н. М. Страхову они имеют седиментационно-диагенетическое происхождение и связаны с перераспределением хемогенного марганца в осадках.

Вторично окисленные руды марганца локализуются в корах выветривания первично-окисных и карбонатных руд и отличаются пористостью, повышенным содержанием окиси кальция и фосфора. Выделяют один тип элювиальных месторождений марганца – «марганцевые шляпы», образующиеся при выветривании докембрийских метаморфических толщ, включая джеспелитовые (крупные месторождения в Габоне, Индии).

Образование манганолитов обычно связывают с миграцией двухвалентного марганца в речных водах. В щелочных морских водах вблизи береговой линии он окисляется и выпадает в виде коллоидных гидроксидов Mn(OH)₄. Образуются осадочные руды. По мере удаления от берега окисно-гидроксидная пиролюзит-псиломелановая руда сменяется карбонатными минеральными формами марганца (родохрозит, манганокальцит). Такова, например зональность в олигоценовых рудах Южно-Украинского бассейна.

Озерно-болотные марганцевые руды встречаются, в основном, в современных отложениях (Финляндия, Швеция, Канада). В современных озерах Балтийского щита руды образованы псиломеланом, гидрогётитом с примесью родохрозита, изредка – лептохлоритов. Крупнейшие месторождения марганца связаны с морскими песчано-алевритовыми и кремнисто-глинистыми отложениями олигоцена (Никопольское – Украина, Чиатура – Грузия, Мангышлакское – Казахстан). Известны месторождения с рудными скоплениями в существенно известковистых осадках. В них рудные прослои, сложенные преимущественно манганокальцитом, переслаиваются с более бедными марганцовистыми известняками, глинистыми известняками, мергелями. В рудных пластах присутствует очень небольшое количество тонкого кластического материала. Это месторождение бедных по содержанию марганца руд (Улутелякское на западном склоне Урала, Бурштынское в Прикарпатье и др.).

Месторождения марганца, в эффузивно-осадочных формациях, образующиеся на удалении от очагов эффузивной деятельности, помимо наличия в составе рудоносной толщи вулканогенных продуктов, отличаются присутствием различных количеств терригенного материала, кремнистых, хемогенных осадков. В разрезе таких месторождений отмечаются кремнисто-глинистые сланцы, яшмоидные породы, железистые яшмы, туффиты, туфы, пластообразные залежи эффузивов (Музульское месторождение в Западной Сибири).

2.Происхождение и распространение марганцевых руд.

Марган­цевые руды осадочного происхождения образовались в результа­те хехмогенного и биохемогенного осаждения (деятельности бак­терий) в условиях мелководных морских заливов и прибрежной «области моря, а также в озерно-болотных условиях на суше.

Источником марганца являются кристаллические породы. Пе­реносится он, вероятно, в виде коллоидов гидроокиси марганца, частично в ионной форме. Причиной осаждения марганца яв­ляется коагуляция коллоидов н, возможно, деятельность бак­терий.

Пластовые скопления марганцевых пород, ассоциирующих­ся с кремнистыми, образовались в прибрежной области неглубо­кого моря, о чем свидетельствует характер осадков, примесь тер- ригенного материала (в том числе и песчаного), органические остатки.

Накопления марганца происходило благодаря коагуляции коллоидов четырехвалентного марганца, принесенных с суши.

В мелководной области, где благодаря волнениям в изобилии присутствует кислород, формируются окисные руды, на больших глубинах в восстановительной обстановке — карбонатные руды (двухвалентного марганца). Таким же способом образуются многочисленные марганцевые конкреции в глубоководных океа­нических.илах.

Реже встречаются окисные марганцевые руды, ассоциирую­щиеся с известняками и песчаниками. Руды первого типа харак­теризуются значительной примесью карбоната Са, руды второго типа—повышенным содержанием кремнезема за счет обломоч­ного кварца.

Возникновение подобных месторождений также связывают с приносом коллоидов окиси марганца и их коагуляцией в области накопления карбонатных хемогенных илов и песчаных осадков.

И, наконец, широко известны болотно-озерные руды марган­ца, где он в виде гидроокисных соединений ассоциируется в раз­личных пропорциях с окислами и гидроокислами железа (лимо­нит—псиломелановые руды болот торфяников Финляндии, Карелии, Швеции и др.).

Месторождения марганцевых руд известны в олигоценовых отложениях Украины (Никопольское), Грузии (Чиатурское), в третичных отложениях Индии и др. Практическое применение марганцевых пород — руды дляшолучения марганца.

Заключение

В качестве сопутствующих минералов в марганцевых породах присутствуют глинистые, карбонатные минералы, а также опал, халцедон, часто отмечаются остатки организмов с кремнистой функцией.

Марганцевые породы, слагаемые окислами и гидроокислами марганца, темного до черного цвета с землистым сложением. Текстуры оолитовые, бобовые и реже конкреционные. Породы, слагаемые карбонатами марганца, имеют светлую окраску. Часто наблюдается розовый или зеленоватый оттенок. Текстуры зернистые или тонкослоистые. Следует отметить, что окислы марганца (MnO₂) часто рассеяны в осадочных породах или присутствуют в форме конкреций, натеков, дендритов.

Источниками марганца, как правило, выступают коренные кристаллические породы. Перенос марганца осуществляется в коллоидной и ионной формах. Иногда переконцентрация марганца связана с жизнедеятельностью бактерий.

Практическое применение марганцевые породы (в качестве руд) находят при производстве стали и чугуна, т.н. ферромарганца, а также в химической и стекольной промышленности.

Список литературы

1.Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород. Издательство «Высшая школа», 1984.

2. Бетехтин А.Г. " Курс минералогии", Государственное Издательство геологической литературы, Москва, 1951, 542 с.