Анотація до роботи:

Мядзель В.В. Типоморфізм і прикладна мінералогія егірину з натрієвих метасоматитів залізисто-кременистої формації докембрію Криворізького басейну.– Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.20 – мінералогія, кристалографія.– Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2004.

Розглянуті локалізація тіл егіринових метасоматитів, морфологія, хімічний склад, фізичні властивості егірину. Показано, що спільний вплив геологічних, мінералогічних і фізико-хімічних факторів обумовлював переважне розташування тіл егіринових метасоматитів у центральних частинах розрізів залізистих горизонтів. Егірин представлений крупно- і прихованокристалічним різновидами. Для останнього властиві процеси перекристалізації. Наведені дані про варіативність хімічний склад егірину: зі збільшенням вмісту силікатної складової у первинних залізистих кварцитах закономірно підвищується вміст ізоморфних домішок у складі егірину. Прихованокристалічна відміна егірину є більш ізоморфноємною, ніж крупнокристалічна. Доведено, що значення оптичних показників і густини егірину мають тісний кореляційний зв’язок з показниками його хімічного складу і мінерального складу первинних залізистих кварцитів. Наведені результати стадійності гіпогенних і гипергенних змін егірину. Викладені результати мінералого-технологічного дослідження егіринових метасоматитів і доведено, що наростання інтенсивності егіринізації спричиняло погіршення технологічних показників первинних залізистих кварцитів як бідних залізних руд. В той же час інтенсивна егіринізація обумовлювала підвищення вмісту в залізистих породах скандію, ванадію та інших рідкісних і розсіяних металів.

В залізисто-кременистій формації Криворізького басейну, як і в інших аналогічних утвореннях планети, досить поширені натрієві метасоматити. Їх мінеральний склад був обумовлений складом первинних залізистих кварцитів. Продуктом найбільш інтенсивного процесу натрієвого метасоматозу є егіринові метасоматити. Процес егіринізації супроводжувався заміщенням егірином гематиту, кварцу, меншою мірою магнетиту, а також перебудовою структури, текстури залізистих кварцитів, зміною характеру зростань магнетиту і нерудних мінералів. Наслідком є суттєва зміна технологічних показників метасоматично змінених залізистих кварцитів як бідних залізних руд. Окрім того, як показали роботи В.Д.Евтехова, О.К.Валєєва (1991), А.В.Тарханова та ін. (1991), В.М.Харитонова (1999), егірин із натрієвих метасоматитів Північного району Криворізького залізорудного басейну містять промислові концентрації скандію, ванадію, ітрію. Це обумовило необхідність детального дослідження морфологічних, хімічних, фізичних типоморфних ознак егірину, а також особливостей локалізації тіл егіринових метасоматитів. Одержані автором дані дозволяють зробити наступні висновки.

1. Основними факторами, які визначали локалізацію егіринових метасоматитів у товщах залізистих горизонтів, були тектонічний, стратиграфічний, метаморфічний, мінералогічний, фізико-хімічний. Їх спільний вплив обумовив переважне положення тіл егіринових метасоматитів у центральних частинах залізистих горизонтів.

2. Виділяються дві основні морфологічні відміни егірину: прихованокристалічний і крупнокристалічний. Перша утворювалась, переважно, за рахунок силікат-магнетитових кварцитів, магнетит-силікатних кварцитосланців і брекчій змішаного складу з периферійних зон залізистих горизонтів. Друга – за рахунок гематит-магнетитових, магнетитових кварцитів з центральних частин залізистих горизонтів. В ході епігенетичних перетворень прихованокристалічний егірин часто зазнавав перекристалізації. Відбувалось збільшення розміру його індивідів і агрегатів з утворенням голчастих, тичкуватих, короткостовбчатих кристалів і радіальнопроменистих агрегатів егірину у масі прихованокристалічного агрегату.

3. Хімічний склад егірину визначався, головним чином, складом вихідних порід за рахунок яких він утворювався. По гематит-магнетитових і магнетитових кварцитах формувався егірин, склад якого близький до стехіометричного. Для егірину, який утворився за рахунок силікат-магнетитових кварцитів і магнетит-силікатних кварцитосланців периферійних зон залізистих горизонтів і брекчії змішаного складу, характерним є підвищений вміст (до 20 мол.%) діопсидового, гіперстенового, жадеїтового та інших міналів. Для обох морфологічних різновидів егірину властиве збільшення вмісту ізоморфних домішок зі збільшенням вмісту силікатів у первинних породах. Мінералоутворюючі і другорядні компоненти егірину поділяються на принесені метасоматизуючими розчинами (Na, Sc, V), запозичені з первинних порід (Si, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn), а також такі, що мають подвійну природу (Al, Ti, Mg).

4. Мінливість хімічного складу визначає варіативність фізичних властивостей егірину. Загальною закономірністю є зменшення значень показників заломлення, двозаломленя, кутів cNp і густини, а також збільшення кута -2V з підвищенням вмісту ізоморфних домішок у складі егірину обох морфологічних різновидів.

5. Епігенетичні зміни егірину відбувались у гіпогенних і гіпергенних умовах. У першому випадку в залежності від хімічного складу, температури та інших параметрів епігенетичних розчинів відбувалось заміщення (іноді з утворенням псевдоморфоз) егірину рібекітом, селеданітом, гідрослюдами, карбонатом, кварцом, магнетитом, залізною слюдкою. В гіпергенних умовах спостерігається стадійне заміщення егірину спочатку гідрослюдою, а потім агрегатом кварцу і дисперсного гетиту.

6. Егіринізація залізистих кварцитів супроводжувалась суттєвими змінами текстури і структури залізистих порід, морфології індивідів і агрегатів магнетиту, характеру їх зростань з індивідами нерудних мінералів. Це суттєво вплинуло на технологічні показники егіринових метасоматитів як бідних залізних руд. Загальною закономірністю є зменшення вмісту заліза у магнетитовому концентраті від 67,0-67,5 мас.% (незмінені гематит-магнетитові і магнетитові кварцити) до 64,0-64,5 мас.% (егіринові метасоматити).

7. Якість егіринових метасоматитів як рідкіснометальних руд залежить від ступеню нестехіометричності складу егірину. З підвищенням вмісту ізоморфних домішок у складі егірину зростає вміст Sc, V, Y, TR та інших металів. Епігенетичні прояви (альпійський процес, гіпогенні і гіпергенні заміщення егірину) супроводжувались виносом рідкісних і розсіяних елементів з його кристалічної гратки.

Отримані дані можуть бути рекомендовані для використання при геологічному і мінералого-технологічному картуванні бідних залізних і рідкіснометальних руд, при переоцінці залізорудних родовищ Кривбасу як комплексних. Селективний видобуток і збагачення егіринових метасоматитів дозволить покращити якість залізорудного концентрату гірничозбагачувальних комбінатів і отримати з хвостів збагачення егіринових метасоматитів скандій-вмісний концентрат. Більш повне використання природного потенціалу метасоматично змінених залізних руд буде сприяти підвищенню ступеню утилізації видобутої з надр мінеральної маси, вирішенню низки екологічних та економічних і соціальних проблем регіону.

Публікації автора:

1. Евтехов В.Д, Мядзель В.В., Евтехов Е.В. Вариации химического состава эгирина железисто-кремнистой формаций Украинского щита и Курской магнитной аномалии // Современные проблемы геологии и минералогии железисто-кремнистой формаций и их обрамлений. Материалы Региональной научной конференции. Кривой Рог, 11-12 апреля 1996 г.– Кривой Рог: Контакт, 1996.– С. 19-20.

2. Евтехов В.Д., Мядзель В.В., Харитонов В.М. Морфологічні відміни егірину Північного району Кривбасу // Відомості Академії гірничих наук України, 1997.– № 4.– С. 10–12.

3. Евтехов В.Д., Мядзель В.В. Некоторые физические свойства егирина железисто-кремнистой формации Украинского щита и курской магнитной аномалии // Геолого-мінералогічний вісник Криворізький технічний університет.– 1999.– №1.– С. 27-32.

4. Евтехов В.Д., Харитонов В.Н., Мядзель В.В Прихованокристалічний егірин – головний мінерал–концентратор скандію в лужних метасоматитах Первомайського родовища Кривбасу // Мінеральні ресурси України.– 1998.– № 4.– С. 35–36.

5. Євтехов В.Д., Харитонов В.М., Хартанович П.М., Мядзель В.В. Типоморфні ознаки скандієносного егірину Первомайського родовища Криворізького басейну // Геолого-мінералогічний вісник Криворізький технічний університет.– 2000.– №1-2 (3-4).– С. 88-99.

6. Мядзель В.В. Гипогенніе изменения эгирина из натриевых метасоматитов железисто-кремнистой формации Криворожского бассейна // Геолого-мінералогічний вісник Криворізький технічний університет.– 2004.– №1 (11).– С. 26-30.

7. Мядзель В.В. Стадійність гіпергенних змін егірину з Криворізького басейну // Геолого-мінералогічний вісник Криворізький технічний університет.– 2003.– №1 (9).– С. 64-67.