Руды имеют предельно простой состав (кианит с кварцем в сумме составляют более 90%) и на их базе можно создать безотходное производство концентратов с выделением в качестве товарных продуктов кианита (на силумин, алюминий, огнеупоры, керамику и т.д.), кварца (в качестве формовочного и стекольного песка), мусковита и рутила.

В настоящее время у нас функционируют 11 алюминиевых заводов, из них 5 находятся в Сибири, 2 на Урале и 4 на западе и северо-западе страны. В сумме они производят порядка 3.5 млн. тонн алюминия в год, но собственным глиноземом обеспечены на 35-40% (Лепезин, 2003).

Глава 8. Особенности морфологии и состава кианита Андрее Юльевского участка и Борисовского месторождения

Для изучения кристаллов кианита, сравнения состава и составления типизации были выбраны кристаллы кианита, которые максимально отличаются по внешнему виду (по цвету, форме кристаллов, содержанию включений), и которые наиболее распространены в россыпях (образцы № 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12). Образцы № 2 и 3 отобраны из Борисовских сопок (копь Ферсмана).

Большинство кристаллов кианита являются метакристаллами, в их анатомической картине видна «тень» текстуры вмещающего сланца.

Образец 1

Окатанный сросток расщепленных кристаллов кианита, размером 4Ч2 см, светло-серого цвета. На поверхности отмечаются ямки скалывания. Рыжеватую окраску дают окислы железа (рис. 11). В полированной пластинке образца (рис. 12) под бинокуляром наблюдаются включения красного рутила ( до 0,05 мм), а также есть черные включения магнетита( до 0.08 мм). Рутил и кианит имеют поверхности одновременного роста.

Рис. 11. Окатанный сросток расщепленных кристаллов кианита

Рис. 12. Полированная пластинка сростка расщепленных кристаллов кианита

Включения рутила изометричные, характерна прозрачность, нередко встречаются двойники. Отчетливо видны индукционные поверхности с кианитом.

Трещинки заполнены светлой слюдой – предположительно мусковитом.

Образец 2

Двойник кианита секториальный по (100) с развитыми гранями пинакоида. Цвет голубовато-синий. Размер обломка кристалла – 2,5Ч1 см. В кристалле наблюдаются включения красного рутила, а также мелкие черные включения ильменита. Также есть на поверхности включения слюды зеленого цвета. Индукционные поверхности с рутилом и мусковитом.

Кристалл трещиноват, по трещинам развит мусковит. Образец из слюдяных сланцев Борисовских сопок (копь Ферсмана).

Рутил Мусковит

абв

Рис. 13. Двойник кианита секториальный (а, б – образец, в – полированная пластинка)

Образец 3

Таблитчатый кристалл удлиненной по (001) формы, размером 3Ч0,7 см, светло-синего цвета. Имеются включения красного рутила, размером <1 мм, трещинки в кианите заполнены слюдой белого цвета – мусковитом. Наблюдается отдельность по (001).

Отдельность

Мусковит

аб

в

Рутил

Рис. 14. Кристалл кианита (а, б – образец, в – полированная пластинка)

Образец 4

Кристалл кианита расщепленный – 3 см по удлинению, беловато-серого цвета с голубыми просветами, серый цвет обусловлен, по-видимому с мелкими непрозрачными минералами. В кристалле есть включения красного рутила, размером до 0,05 мм, а также включения магнетита и ильменита. Трещины в кристалле заполнены пленками лимонита, который дает буроватый цвет.

а

б

Рис. 15. Кианит расщепленный ( а - фото образца, б - фото полированной пластинки)

Образец 5

Рис. 16. Метакристалл зонально - а с другого более светлый, что соответствует секториальный с текстурной пирамидам нарастания граней разных простых тенью вмещающей породы. форм. В порах видны мелкие кристаллы кварца

Метакристалл зонально - секториальный. Наблюдается реликтовая горизонтальная слоистость от предшествующего кристаллического сланца. Размер обломка примерно 1,7 см по удлинению. В кристалле наблюдается большое количество мелких включений (< 0,5 мм) черного цвета (ильменит, магнетит), которые распределены послойно (тень текстуры сланца). Также вместе с включениями ильменита, магнетита, встречаются мелкие включения слюды. В центре кристалла находится светлый стержень, края заметно отличаются по голубому цвету, с одного края он более темный,

По зонам в кианите был сделан микрозондовый анализ (табл.1-2), который показал, что в светло-голубой части присутствуют небольшие изоморфные примеси железа (0,52 мас.%) и хрома (0,89 мас.%), в светло-серой - хром (0,93 мас.%), в синей зоне - железа (0,58 мас.%) и хрома - (0,94 мас.%), следовательно, цвет меняется из-за присутствия небольших примесей Fe и Cr.

Таблица 1. Состав кианита и включений титаномагнетита (мас.%)

№ SiO2 TiO2 Al 2O3 Cr2O3 FeO V2O5 Сумма

1 36,368 - 62,108 0,897 0,517 - 99,890

2 35,070 - 63,955 0,947 - - 99,972

3 34,327 - 65,099 0,948 0,584 - 100,958

4 - 10,994 - - 88,157 0,548 99,699

Таблица 2. Эмпирические формулы кианита по зонам (1-3) и включений в кианите

1

2

3

4

Al1.99Cr0.02Fe0.01Si0.99O5

Al2.04Cr 0.02Si0.95O5

Al2.07Cr0.02Fe0.01Si0.93O5

Fe(Fe1.69Ti0,3V0,01)O4

кианит

кианит

кианит

титаномагнетит

Образец 6

Рис. 17. Кианит зонально- хрома до 0,35 мас.%. секториальный (1-15 – точки анализа по профилю)

Кристалл зонально-секториальный – определяется по цвету – по краям кристалл зеленовато-синего цвета, а внутри «стержень» светло-серого цвета, размером 1.7Ч0.5 см. Имеются включения красного рутила, в том числе - идиоморфные с содержанием ванадия V2O5 1,55 мас.% и черные включения (ильменит), беспорядочно распределенные по кристаллу.

Для прослеживания изменения состава в центральной части кристалла по зонам был сделан микрозондовый анализ по прямой линии перпендикулярно удлинению. В таблицах 3, 4 приведены данные анализа, из которых следует что цвет меняется вследствие присутствия железа и титана в виде небольших изоморфных примесей железа до 1 мас. %.

Таблица 3. Состав кианита по зонам(мас. %)

№ точки анализа SiO2 TiO2 Al 2O3 Cr2O3 FeO Сумма

1 39,247 - 59,298 0,344 1,017 99,970

2 38,168 - 61,771 0,095 0,901 100,936

3 36,869 - 61,861 0,253 0,733 99,971

4 39,239 0,217 59,355 0,344 0,811 100,007