Текстуры эндогенно-экзогенных руд

Текстуры поствулканического образования

 

Текстуры метасоматического замещения. Текстуры метасоматического замещения руд поствулканического генезиса по морфологическим особенностям мало чем отличаются от текстур руд постмагматического генезиса. Широко распространены следующие их виды: вкрапленная и гнездовая замещения, прожилковидная, в отдельных участках – унаследованно-полосчатая и унаследованно-массивная. Отличительная осо­бенность руд этого типа – приуроченность к метасоматически измененным вулканогенным или вулканогенно-осадочным породам. Характерны перечисленные виды срастаний минеральных агрегатов для многих колчеданных месторождений: серноколчеданных, медноколчеданных и колчеданно-полиметаллических. Характерные для руд этого типа вкрапленные текстуры имеют обычно метасоматическое происхождение. Вкрапленные метасоматические руды всегда располагаются в лежачем боку массивных руд и приурочены к проницаемым зонам в вулканогенных породах, подвергшихся хлоритизации, серицитизации, окварцеванию и активной пиритизации.

Текстуры гидротермально-осадочного отложения (рис. 13). Текстуры данной подгруппы характеризуют строение поствулканических руд, возникающих из гидротермальных растворов и рассолов, вулканических эксгаляций и эманаций, поступающих из земных глубин. Отложение рудных масс происходит на дне водоемов, часто в совокупности с собственно осадочным хемогенным и терригенным материалом. Рудные агрегаты приобретают вид уплощенных линз, слоев, гнезд, вкрапленников, разнообразных по величине конкреций.

 

Рис. 13. Текстуры гидротермально-осадочного отложения:

а – слоистая; б – линзовидно-слоистая; в – послойно-вкрапленная; г – конкреционная; д – обломочная; е –массивная

 

 

Своеобразие текстур данной подгруппы обусловлено морфологическими особенностями минеральных агрегатов и характером их образования.

Слоистая текстура характеризует строение руды, образованной сочетанием чередующихся уплощенных минеральных агрегатов., отличающихся друг от друга составом, строением, мощностью, протяженностью, ориентировкой (см. рис. 13, а). Разновидности слоистых текстур: грубослоистая, тонкослоистая, неравномерно-слоистая, ритмично-слоистая, неясно-слоистая, линзовидно-слоистая и др. (см. рис. 13, б). Подобные виды текстур характерны, например, для вулканогенно-осадочных, отчасти метаморфизированных железных руд – железистых кварцитов, наблюдаются в рудах колчеданного, телетермального (стратиформного) типа.

Послойно-вкрапленная текстура характеризует строение слоистой руды, неравномерно (послойно) обогащенной небольшими по величине рудными включениями (см. рис. 13, в). Внутреннее строение обогащенных слойков может быть густовкрапленным, рассеянно-вкрапленным, спорадически-вкрапленным и т. д. Наряду с небольшими включениями в послойно-обогащенных рудах иногда наблюдаются более крупные гнездовые обособления. Текстура руды в таком случае называется послойно-гнездовой. В рудах вулканогенно-осадочного типа часто наблюдаются сочетания крупных и мелких послойных обособлений рудного вещества. Текстура таких руд называется послойно-гнездововкрапленной. Вышеописанные разновидности текстур распространены, например, в свинцово-цинковых и медных рудах стратиформных месторождений.

Конкреционная текстура характеризует строение осадков, состоящих из оксидов кремнезема, алюминия, карбонатов. Образуются скопления агрегатов сферической, иногда блинчатой формы, имеющих концентрически-зональное, реже однородное внутреннее строение. Размеры конкреций колеблются в широких пределах (см. рис. 13, г). Наиболее крупные, достигающие в поперечнике десятков сантиметров, получили название конкреционных линз. В зависимости от величины конкреций и их морфологии выделяют следующие разновидности конкреционных текстур: маковая или пороховидная (0,3–0,5 мм); дробовая (0,5–1 мм); гороховая (2–5 мм); бобовая (0,5–1 см); ореховая (1–3 см); монетная (1,5–2 см); блинчатая (2–15 см). Разновидностью кон­креционной текстуры является также конкреционно-цементная, характеризующая строение осадочных и вулканогенно-осадочных пород, содержащих конкреционные включения. Различают конкреции ископаемые и современные. Последние нередко покрывают огромные пространства дна океанов, образуя рудные скопления. Такие конкреции слагаются в основном оксидами железа и марганца. Известны конкреции, состоящие из оксидов кремнезема, алюминия, карбонатов кальция, магния, железа, сульфатов кальция, бария, сульфидов железа.

Обломочная текстура характеризует строение руды, в образовании которой принимали участие вулканические взрывы – эксплозии. Обломки представляют собой механические осколки рудного вещества, раздробленного в результате взрывной деятельности вулкана (см. рис. 13, д). Форма обломков – неправильная, угловатая, иногда округлая. Размеры колеблются в широких пределах, достигая в поперечнике десятков сантиметров. Наиболее хорошо изучены рудокласты медноколчеданных месторождений. Находятся они здесь обычно в виде включений в пирокластических породах кровли массивных сульфидных залежей.

Массивная текстура широко распространена в рудах вулканогенно-осадочного происхождения. Наиболее распространенной ее разновидностью является массивная с элементами слоистой и массивная с элементами вкрапленной и пятнистой (см. рис. 13, е). Возникают подобные текстуры в результате последовательного отложения мало отличающихся по составу, существенно рудных слойков, почти лишенных примеси сопутствующих жильных минералов. Наиболее часто встречаются такие текстуры в рудах колчеданных месторождений.

Колломорфная текстура характерна для руд гидротермально-осадочного происхождения. Она свидетельствует о том, что отложение минерального вещества происходило в виде геля (часто сложного состава) из коллоидных растворов. Колломорфное строение минерального вещества иногда трудно распознается макроскопически и требует детального изучения руды под микроскопом.

Текстуры конденсации минерального вещества из газовой фазы. В результате выхода горячего вулканического газа в относительно холодные приповерхностные зоны вулкана происходит кристаллизация минерального вещества в виде корок, друз, порошковатых, гнездовых и прожилковых скоплений в трещинах, вокруг обломков и просто на поверхности вулканических пород. Процесс отложения твердого вещества из газовой фазы путем кристаллизации называется конденсацией. Переход твердого вещества в газовую фазу, минуя жидкое состояние, называется сублимацией. Названные процессы имеют место при образовании месторождений самородной серы. Известны скопления порошковатых, корковых и прожилковых масс – конденсатов нашатыря, реальгара, аурипигмента, киновари, гематита, висмутина и других минералов. Промышленного значения такие скопления обычно не имеют.

 

ТЕКСТУРЫ ЭКЗОГЕННЫХ РУД

Текстуры выветривания

 

Текстуры химического и механического изменения (рис. 14). Поверхностные преобразования, связанные с выветриванием различных по составу горных пород и руд, приводят к возникновению в них новых, ранее несвойственных черт строения. Плотные горные породы и руды могут приобрести пористое, кавернозное, обломочное или даже порошковатое сложение. Под влиянием поверхностных агентов выветривания в них появляется густая сеть трещин.

 

 

Рис. 14. Текстуры химического и механического преобразования:

а – пористая; б – кавернозная; в – каркасная ящичная; г – каркасная губчатая; д – реликтовая; е – обломочная

 

Текстуры горных пород и руд, претерпевших поверхностные изменения, имеют обычно весьма сложный характер. С одной стороны, в них отчасти сохраняются так называемые реликтовые текстуры, или первичные, существовавшие до начала процессов выветривания. Вместе с тем, появляются текстуры вторичные, возникшие под влиянием поверхностных изменений. К их числу относятся, прежде всего, текстуры химического и механического преобразования: трещиноватая, пористая, кавернозная, каркасная, обломочная, порошковатая, реликтовая.

Трещиноватая текстура возникает в результате физического изменения первичных руд и горных пород путем их механического растрескивания. Появление мелких трещинок, объединяющихся в целую систему трещиноватости, способствует активному не только физическому, но и химическому преобразованию исходного вещества как в близповерхностных условиях, так и в более глубоко залегающих зонах.

Пористая текстура характеризует строение пород и руд, подвергшихся выщелачивающему воздействию грунтовых вод. Растворение и вынос минерального вещества происходят обычно избирательно, в связи с чем возникают отдельные разрозненные небольшие пустоты, называемые порами (см. рис. 14, а). Пористые текстуры образуются обычно в верхних зонах кор выветривания или зон окисления, в обстановке активного движения и просачивания вод. Внутренние поверхности таких пор выстилаются иногда минералами-новообразованиями – гидроксидами железа или марганца в сочетании с опалом или халцедоном.

Кавернозная текстура является разновидностью пористой текстуры. Она характеризует строение руды или породы, пронизанной крупными (до нескольких десятков сантиметров в поперечнике) полостями, возникшими в результате выщелачивающего воздействия поверхностных вод (см. рис. 14, б).

Каркасная текстура получила свое наименование благодаря своеобразному, похожему на каркас, строению кремнисто-гидроксидных агрегатов, остающихся на месте выщелачивания ранее сплошных сульфидных руд. Форма кремнисто-гидроксидного каркаса определяется характером первичной трещиноватости сульфидов и особенно характером трещинок спайности отдельных минералов. Поверхностные растворы, циркулируя по таким трещинкам, отлагают в них кремнистое вещество, насыщенное включениями гидроксидов железа. Вместе с тем, последующий активный вынос самого сульфидного вещества приводит к образованию открытых полостей. В итоге создаются минеральные агрегаты с каркасно-пористым строением, резко различным по морфологическим признакам. Так, цементация прямолинейных, пересекающихся под прямым углом трещинок приводит к возникновению каркаса с прямыми ровными перегородками. Возникающие в этом случае текстуры получили наименование ящичных (см. рис. 14, в).Цементация криволинейных трещинок ведет к возникновению соответствующего каркаса губчатой формы. Текстуры образований такого типа получили наименование губчатых (см. рис. 14, г). По форме каркаса, размеру ячеек, положению их в пространстве опытный геолог может решить вопрос о составе ранее существовавших минеральных масс. Так, по галениту и сфалериту образуются обычно каркасы ящичной формы, по пириту, не обладающему спайностью, – каркасы губчатого строения.

Обломочная текстура характеризует строение руд, претерпевших значительные физические и химические изменения. Обломочное строение часто имеют те минеральные агрегаты, которые оказались устойчивыми к химическому разложению. Накапливаясь в определенных зонах коры выветривания или зоны окисления, они образуют так называемые сыпучие агрегаты, состоящие из большого числа мельчайших зерен и обломков первичных руд – кварца, барита, пирита и т.д. (см. рис..14, е).

Порошковая текстура характеризует строение весьма тонко измельченного несцементированного минерального вещества, состоящего из обломков различной формы и состава. Разновидностью порошковатой текстуры является землистая, комковатая.

Реликтовая текстура относится к числу микротекстур. Она характеризует сочетание различных минеральных агрегатов, один из которых сохраняется в массе другого в виде небольших остатков от замещения (см. рис. 14, д).

Текстуры метасоматического замещения (рис. 15). В процессе выветривания горных пород и руд наряду с физическим и химическим разрушением первичного минерального вещества происходит образование новых минеральных агрегатов, устойчивых в поверхностных условиях. Такое минеральное вещество отлагается как путем выполнения пор, каверн, трещин, так и путем метасоматического замещения первичных пород или руд. К числу главнейших разновидностей текстур, образованных метасоматическим путем, относятся следующие: прожилковидная, каемчатая, сетчатая, массивная, вкрапленная, колломорфная.

 

Рис. 15. Текстуры метасоматического замещения:

а – прожилковидная; б – каемочная; в – сетчатая; г – петельчатая; д – вкрапленная замещения; е – колломорфно-прожилковая

 

Прожилковидная текстура возникает в тех случаях, когда вновь образованное минеральное вещество располагается вдоль тонких трещинок, имеющих невыдержанный, прерывистый характер (см. рис. 15, а). Подобная текстура является результатом метасоматического замещения первичных руд и характерна для многих новообразований коры выветривания и зоны окисления. Широко распространены, в рудах прожилковидные агрегаты гидроксидов железа и марганца, карбонатов магния, меди, цинка, железа, сульфатов свинца, цинка и т. д.

Каемчатая текстура возникает в результате избирательного замещения первичных минералов веществом-новообразованием. Последнее располагается по границам рудных выделений, следуя контурам таких обособлений (см. рис. 15, б). Известны каемчатые микротекстуры, образованные вторичными минералами меди (ковеллином, халькозином, борнитом) вокруг выделений халькопирита. Весьма характерна каемчатая микротекстура замещения гаденита церусситом и англезитом. Каемчатые выделения гидроксидов железа часто располагаются по периферии зерен пирита и т. д.

Сетчатая текстура характеризует строение первичных руд и горных пород, густо пронизанных прожилками вторичных минералов. При микроскопических исследованиях хорошо заметны неровные, извилистые границы между реликтовыми и замещающими минералами, а также неоднородное, часто зональное строение самих прожилков (см. рис. 15, в). Разновидностью сетчатой текстуры является петельчатая. Отличается она от ранее описанной текстуры извилистыми, плавно изогнутыми очертаниями минеральных агрегатов, имеющих вторичный характер (см. рис. 15, г). Сетчатая и петельчатая текстуры характерны как для верхних, так и для глубоких зон коры выветривания и зоны окисления.

Массивная текстура замещения возникает в результате полного изменения первичного состава руд. Возникающие в поверхностных условиях минеральные агрегаты приобретают массивное строение в значительном объеме рудного вещества. Образуются они в результате метасоматического преобразования первичных агрегатов. Массивной текстурой в отдельных участках зоны цементации обладают, например, руды, нацело сложенные вторичными сульфидами меди. Массивной текстурой могут обладать залежи вторичных смитсонитовых руд, массивное сложение имеют в отдельных участках гарниерит-нонтронитовые залежи, возникающие в результате выветривания ультраосновных пород, и т. п.

Вкрапленная текстура замещения отличается от вышеописанной разновидности только морфологически. Она характеризует строение и положение в пространстве вторичных минеральных агрегатов, рассеянных в виде отдельных включений в массе первичных пород или руд (см. рис. 15, д). Вкрапленный характер имеют, например, вторичные сульфиды меди в зоне цементации. Там они наложены на первичные сульфидные руды. Такой процесс имеет место в глубоких частях зоны окисления, располагающихся ниже уровня грунтовых вод.

Колломорфная текстура замещения – своеобразный вид текстуры, характеризующий строение и формы выделения минеральных агрегатов, образованных метасоматическим путем и вместе с тем обладающих колломорфным строением. Наиболее широко распространенным морфологическим видом является колломорфно-прожилковая текстура (см, рис. 15, е).Минеральные обособления, имеющие такое стро­ение, чаще всего представлены совокупностью различных по составу гидроксидов железа, иногда в сочетании с коллоидным кремнистым веществом.

Текстуры заполнения полостей (рис. 16). К числу наиболее широко распространенных текстур настоящей подгруппы относятся следующие: прожилковая, сетчатая, брекчиевидно-цементная, корковая, друзовая, колломорфная или натечная.

 

 

Рис. 16. Текстуры заполнения открытых полостей:

а – прожилковая; б – сетчатая; в – обломочно-цементная; г – корковая; д – друзовая; е – колломорфно-почковидная

 

Прожилковая текстура возникает при цементации открытых единичных трещин в первичном рудном субстрате минеральным веществом вторичного происхождения. Границы образованных таким образом прожилков имеют обычно довольно четкий и даже резкий характер в отличие от границ прожилковидных образований, возникших метасоматическим путем (см. рис. 16, а).

Сетчатая текстура отличается от вышеописанной прожилковой лишь морфологически. Она возникает при наличии густой сети трещин в замещаемом первичном минеральном веществе, заполненных минералами-новообразованиями (см. рис. 16, б).

Обломочно-цементная текстура возникает как результат цементации частично замещенных обломков первичных руд или горных пород минеральным веществом поверхностного происхождения (см. рис. 16, в). Например, обломки интенсивно метасоматически измененных пород основного состава (серпентинитов) могут быть сцементированы минеральными агрегатами гарниерит-нонтронит-асболанового состава. Мелкие обломки полуразрушенного кварца могут быть сцементированы сложно построенной массой гидроксидов железа и т. д.

Корковая текстура характеризует положение в пространстве и форму выделения минеральных агрегатов, отложенных на поверхности обломков первичных руд или горных пород, а также положение и форму минеральных агрегатов, выстилающих стенки крупных пустот выщелачивания – каверн. Такие минеральные агрегаты часто имеют небольшую мощность, зональное или полосчатое внутреннее строение и часто коллоидальное происхождение. Наружная поверхность корочек часто имеет бугристую почковидную форму, внутренняя поверхность, то есть поверхность соприкосновения с субстратом, повторяет форму обломка или полости, в которой отлагается минеральное вещество (см. рис. 16, г).

Друзовая текстура характеризует строение и характер расположения минеральных агрегатов, состоящих из хорошо образованных, тесно сросшихся кристаллических индивидов, называемых друзами или щетками. Такие минеральные агрегаты, подобно вышеописанным корковым образованиям, выстилают стенки каверн, трещин или нарастают на обломках первичных руд и горных пород (см. рис. 16, д). Основания кристаллов располагаются на поверхности минерального субстрата, вершины их находятся в открытом пространстве, благодаря чему такие кристаллы могут приобретать совершенные кристаллографические ограничения.

Колломорфная, или натечная, текстура возникает в поверхностных условиях в результате отложения минеральных масс путем коагуляции коллоидных растворов. Разновидности натечных текстур: почковидная, колломорфно-полосчатая, колломорфно-корковая, сталактитовая, сталагмитовая, фестончатая, глобулярная и др. Для минеральных агрегатов подобного типа характерна сферическая, полусферическая, ци­линдрическая, конусовидная форма. Образуются такие агрегаты путем отложения в открытых полостях. Их образование обычно идет постепенно, путем послойного или зонального отложения минерального вещества, в связи с чем внутреннее строение таких агрегатов бывает неоднородным полосчатым или концентрически-зональным (см. рис. 16, е).

Текстуры осадочного образования

 

Своеобразие текстур данной группы (рис. 17) обусловлено морфологическими особенностями минеральных агрегатов, образованных хемогенным, терригенным или биогенным путем на дне водоемов, представляющих собой океаны, моря, озера, русла, долины и дельты рек, болота. Такие агрегаты имеют обычно уплощенную, реже округленную или неправильную форму, а также форму органических остатков живых организмов, населявших некогда водоемы, где имел место седиментогенез.

Слоистая текстура относится к числу наиболее распространенных. Она характеризует строение руды, образованной сочетанием последовательно отложенных уплощенных минеральных агрегатов, отличающихся друг от друга составом или строением, а иногда и составом, и строением, часто мощностью и ориентировкой слоиков. Такие минеральные агрегаты имеют выдержанный характер по простиранию и мало меняют особенности строения на значительном расстоянии (см. рис. 17, а). К числу разновидностей слоистых текстур можно отнести грубослоистую, тонкослоистую, неравномерно-слоистую, ритмично-слоистую, неяснослоистую, косослоистую, волнистослоистую и др. Подобные виды текстур характерны для осадочных руд железа, марганца, алюминия, для минеральных солей, многих месторождений строительных материалов – глин, песков, известняков, доломитов и т. д.

 

Рис. 17. Текстуры осадочного образования:

а – слоистая; б – линзовидно-слоистая; в – оолитовая; г – конкреционно-цементная; д – обломочная; е – органогенно-обломочная

 

Линзовидно-слоистая текстура в отличие от слоистой характеризует строение руды, сложенной невыдержанными быстро выклинивающимися, резко меняющими мощность уплощенными минеральными агрегатами (см. рис. 17, б).

Оолитовая текстура является разновидностью колломорфной текстуры, т. е. текстуры, образованной в результате отложения минерального вещества из коллоидных растворов путем их коагуляции. Отдельный оолит представляет собой округлое концентрически-зональное, небольшое по размеру образование, в центральной части которого часто находится небольшой обломок кварца, полевого шпата, магнетита или другого минерала. Подобный обломок служит центром, вокруг которого происходит послойное отложение коллоидного вещества. Минеральный состав отдельных зон оолита может быть неодинаков (см. рис. 17, в). Руды, образованные большим скоплением тесно привыкающих друг к другу оолитов, сцементированы часто песчано-глинистым или глинисто-карбонатным веществом. Руды с оолитовой текстурой образуются обычно в движущейся водной среде, например вприбрежно-морских условиях, где существует поступательное и возвратное движение мельчайших частиц обломочного вещества. Оолитовая текстура наиболее характерна для осадочных руд железа, марганца, алюминия.

Конкреционная текстура возникает в рудах в тех случаях, когда минеральное вещество обособляется в виде довольно крупных, достигающих в поперечнике десятков сантиметров, шаровидных стяжений (см. рис. 17, г). Известны конкреции, состоящие из оксидов алюминия, кремнезема, сульфидов железа, карбонатов железа, кальция, магния. Разновидностью конкреционной текстуры является конкреционно-цементная, характеризующая строение осадочных руд, содержащих единичные рассеянные конкреционные включения. Руды с конкреционной текстурой развиты в фосфоритовых месторождениях, отчасти марганцевых, железорудных, иногда бокситовых.

Обломочная текстура характеризует строение отдельных слойков в осадочных рудах или целых горизонтов, сложенных сцементированными, часто разновеликими, различно ориентированными обломками разнообразного состава, формы и строения. Происхождение таких обломков связывается с процессами подводного оползания и разрушения вещества, а также с процессами его наземного разрушения с пос­ледующим переносом и отложением в водных бассейнах (см. рис. 17, д). Обломочная текстура часто наблюдается в сочетании со слоистой, линзовидно-слоистой. Разновидностью обломочной текстуры является конгломератовая. Последняя характеризует строение руды, состоящей из обломков, претерпевших значительное окатывание.

Органогенная текстура характеризует строение руды, содержащей окаменелые остатки организмов, чаще всего раковины или их обломки. Обилие таких остатков в рудах при их плохой сохранности приводит к образованию органогенно-обломочного материала. В этом случае текстура руды может быть названа органогенно-обломочной (см. рис. 17, е).

СТРУКТУРЫ РУД

 

Детальное изучение структур руд проводится обычно в процессе изучения полированных шлифов, что обусловлено мелко- и тонкозернистым строением большинства рудных образований. Макроскопически отдельные кристаллы могут быть установлены лишь в сравнительно крупнозернистых агрегатах. В связи с этим при макроскопическом описании структур руд можно ограничиться лишь характеристикой типа зернистости, подразделив структуры на явнозернистые (крупно-, средне- и мелкозернистые) и руды с неясновыраженной или совершенно не выраженной зернистостью. Последние характеризуются, таким образом, скрытокристаллической или афанитовой структурой.

Крупно- и даже гигантокристаллическое строение может быть присуще пегматитам, крупнокристаллическое строение характерно для карбонатитов. Среднезернистое строение характерно для многих постмагматических руд – грейзеновых, альбититовых, гидротермальных, скарновых. Мелкозернистое строение присуще большинству магматических образований: Микрозернистое, скрытокристаллическое и афанитовое строение устанавливается часто в рудах экзогенного происхождения: в продуктах кор выветривания, в осадочных рудах.

В метаморфизованных рудах величина кристаллов рудных минералов обычно возрастает пропорционально усилению метаморфических преобразований руд и вмещающих их пород. В слабометаморфизованных рудах структуры тонкозернистые, в интенсивнометаморфизованных – крупнозернистые.

Кроме зернистых или кристаллических структур в рудах могут присутствовать и обломочные структуры. Характерны они для руд россыпных месторождений и отчасти для руд осадочного происхождения.

Кроме определения структур по размеру минеральных индивидов, существует подразделение структур по способу сочетания отдельных зерен, степени их идиоморфизма, типу минеральных индивидов.

Детальные микроскопические исследования структур руд в сочетании с изучением их минерального состава позволяют сделать заключение о генетической принадлежности минеральных образований, о способе отложения минерального вещества, а иногда и о температурных условиях отложения минеральных индивидов.

Существует большое количество морфогенетических разновидностей структур руд. Из всего разнообразия их ниже охарактеризованы только некоторые, характерные, постоянно присутствующие в рудах определенного типа.

Для руд магматического происхождения весьма характерны структуры распада твердого раствора. Присутствуют они в титаномагнетитовых и медно-никелевых рудах. Экспериментально установлены температуры, при которых происходит разделение гомогенного твердого раствора на две самостоятельные минеральные фазы. Для руд магматического происхождения температуры распада обычно высокие. Например, магнетит и ильменит образуются за счет распада твердого раствора – титаномагнетита – при температуре 700° С (рис. 18, а). Пламеневидная, структура распада пентландита в пирротине возникает при температуре 450° С (см. рис. 18, б).

 

 

Рис. 18. Характерные структуры эндогенных руд:

а – пластинчатая структура распада твердого раствора (ильменит в магнетите, 700°); б – пламеневидная структура распада твердого раствора (пентландит в пирротине, 450°); в – сидеронитовая (гипидиоморфнозернистая) структура (черное – титаномагнетит, светлое – породообразующие минералы); г – пойкилитовая структура (включения самородного золота в кристаллах пирита); д – метакристаллы кобальтина с реликтами в них минералов скарна; е – ориентированно-бластическая структура железнослюдкового кварцита

 

В любом случае температура кристаллизации твердого раствора из рудоносного расплава должна быть выше температуры распада твердых фаз. Температуры распада твердого раствора получили название геологических термометров.

В титаномагнетитовых рудах часто наблюдается так называемая сидеронитовая структура (см. рис. 18, в) – разновидность гипидиоморфнозернистой структуры. В рудах этого типа идиоморфны, то есть обладают собственными кристаллографическими формами породообразующие минералы – пироксены, основной плагиоклаз. В интерстициях и межзерновых промежутках этих минералов располагаются рудные минералы – магнетит, ильменит. Сидеронитовая структура говорит о порядке кристаллизации минералов из рудоносного расплава, характерна она для руд позднемагматического генезиса.

В рудах постмагматического происхождения – гидротермальных, скарновых – структуры распада также присутствуют. Характерны они для совершенно других минералов и сами температуры распада здесь значительно ниже (350–150° С). В качестве примера можно назвать пары минералов, образующие структуры распада: сфалерит-халькопирит, сфалерит-пирротин, борнит-халькопирит и другие.

В рудах постмагматического происхождения часто наблюдаются пойкилитовые структуры-вростки тончайших включений одного рудного минерала в другом (см. рис. 18, г). В качестве примера можно привести включения самородного золота в кристаллах пирита из гидротермальных золоторудных месторождений. Размеры золотин иногда так малы, что их присутствие устанавливается только под электронным микроскопом при увеличении в несколько тысяч раз. Для постмагматических руд характерны два способа отложения минерального вещества – в открытых полостях путем свободной кристаллизации из растворов и путем метасоматического замещения породы. В первом случае структуры руд называют кристаллическими или зернистыми, во втором – метазернистыми. Надежная диагностика метазерен возможна лишь при наличии в них реликтов – мельчайших остатков тех минералов или того минерала, который был замещен (см. рис. 18, д).

Размеры реликтов обычно малы, для их определения требуется тщательный микроскопический анализ минерального вещества. Для руд метаморфического происхождения характерны так называемые бластические структуры (см. рис. 18, е).Минеральные индивиды в таких рудах часто очищены от примесей в результате прошедшей перекристаллизации в твердом состоянии. При интенсивном метаморфизме индивиды могут быть ориентированы в руде в одном направлении, при глубоких метаморфических преобразованиях происходит укрупнение отдельных зерен, растут порфиробласты тех минералов, для которых характерна большая сила кристаллизационного роста (магнетит, гранат и др.).

 

Рис. 19. Характерные структуры руд:

а – катакластическая (результат хрупкой тектонической деформации минерала); б – глобулярная и фрамбоидальная (результат отложения из коллоидных растворов); в – метаколлоидная радиально-лучистая (результат раскристаллизации коллоидного вещества); г – аллотриоморфнометазернистая (результат замещения галенита церусситом)

В эндогенных рудах часто наблюдаются структуры, происхождение которых связано с хрупкой или пластичной деформацией минерального вещества. Их называют в первом случае катакластическими, во втором – структурами смятия. Хрупкие минералы (пирит, арсенопирит и др.) разрушаются с образованием осколков, обломков, часто имеющих остроугольную форму (рис. 19, а).Их называют кластами. Пластичные минералы (например, галенит, пирротин, халькопирит) будут деформированы, отчасти перекристаллизованы, и их агрегаты могут цеменировать обломки хрупких минералов. Устанавливая последовательность отложения минерального вещества в рудах постмагматического происхождения, надо иметь в виду возможность такого механизма образования прожилковых и брекчиево-цементных текстур.

Весьма интересные структуры наблюдаются в рудах, происхождение которых связано с коллоидными растворами. Минеральные обособления,например, пирита наблюдаются в виде мельчайших глобулей или сростков-фрамбойдов (см. рис. 19, б). Характерны такие структуры для колчеданных руд, стратиформных и низкотемпературных гидротермальных образований.

Структуры руд экзогенного происхождения весьма своеобразны. Они трудны для изучения под микроскопом. Размеры индивидов иногда столь малы, что кристаллическое строение руды можно установить только с использованием рентгеноструктурного анализа. Такие структуры называют скрытокристаллическими или криптокристаллическими. Иногда минеральное вещество экзогенного происхождения обладает афанитовой структурой, т. е. не имеет кристаллического строения. Подобный характер структур обусловлен широким участием в процессе экзогенного рудообразования коллоидных растворов. Рудное вещество, отлагаясь в виде геля, приобретает первоначально некристаллическое коллоидное строение. Последующая раскристаллизаця коллоидов приводит к образованию метаколлоидных агрегатов, имеющих скрытокристаллическую, микро- или тонкозернистую структуру (см. рис. 19, в). Минеральные новообразования в зонах окисления или корах выветривания часто образуются метасоматическим путем (например, каемки англезита и церуссита по галениту). Структуры таких новообразований называются метазернистыми (см. рис. 19, г).

Детальное изучение структур руд с использованием полированных шлифов и специальной учебной литературы проводится в процессе изучения курса «Лабораторные методы исследования полезных ископаемых»).