Минералы бериллия

11.01.2017

Бериллий — минералогенный элемент. Известно 62 его минерала, среди которых 35 силикатов, 14 фосфатов и гидрофосфатов, 6 оксидов, 3 бората и гидробората, 2 гидроарсената, 1 гидроксид, 1 гидрокарбонат. Больше половины минералов Be содержат H2O или ОН, многие минералы — другие минерализаторы — F, Cl, PO4, В, S. В силикатах Be, чаще всего в катионной форме, ассоциирован с Ca и Al, а также с Na, реже с Li, Ba, К, Fe, Mg, Zn, Y. В ряде минералов он выполняет анионную функцию, как и Al (бериллийалюмосиликаты). Комплекс [BeO4]6- взаимодействует с [AlO4] и [SiO4]4. Особенности изоморфизма Be рассмотрены А.А. Беусом, который большое значение отводил радикалу (BemSin-mO2n)-2m, где m≤0,5, а парагенезис — А.А. Беусом и Ю.П. Диковым, А.И. Гинзбургом, И.И. Куприяновой и М.П. Новиковой. Обращалось внимание на отсутствие для Be петрогенного элемента-аналога, что не способствует широкому рассеянию его в силикатах и алюмосиликатах. В минералах Be по мере изменения соотношения Na:Al меняется и отношение Be:Si; наиболее обогащены Be безнатриевые минералы, образующиеся в субщелочных гранитоидах и сходных с ними метасоматитах.
Многими исследователями отмечается возможность ограниченного изоморфизма (BeO4)6- на (SiO4)в4- или (AlO4)в5 (в щелочной среде), затрудненного энергетической невыгодностью компенсационного изоморфизма этого типа.
Главными минералами Be, которые могут иметь промышленное значение, являются (ВеО, %): берилл Be3Al2(Si6O18) — 40 (ГЭ 5*10в4), фенакит Be2SiO4 — 40—44, бертрандит Be4Si2O7(OH)2 — 09,6—42 (ГЭ 5*10в6), лейкофан CaNaBeSi2O6F — 9,8—12, гентгельвин Zn4(BeSiO4)3S — 8—12, эпидидимит Na [BeSi3O7(OH)], бавенит Ca4Be2Al2Si9O26(OH) — 6,3—7,7, барилит BaBe2Si2O7 — 15,7—16,0, чкаловит Na2BeSi2O6 —12,9, таафеит BeMoAl4O8 — 11, хризоберилл Al2BeO4 — 18—20,9 (ГЭ 5*10в6), гадолинит FeBe2Y2Si2O10 — 10—11, эвклаз Be2Al2(SiO4)2(OH)2 — 40—44, бехоит Be(OH)2 — 55,6. Доля мировой добычи, приходящаяся на тот или иной минерал в 70-е годы, по Н.А. Солодову (1977 г.), такова (%): берилл 66, фенакит 11,5, бертрандит 10, бехоит 2, гельбертрандит 8, гентгельвин 1, барилиг 1, эвклаз 0,5. Позднее все более увеличивалась доля силикатов Be.
Берилл и его драгоценные разновидности (изумруд, аквамарин, гелиодор, воробьевит) — один из главных рудных минералов Be кислой гранитоидной ветви магматизма, образующийся в алюмосиликатной среде. Он содержит повышенные концентрации Na, К, а также Li, Cs (до 7% — Cs-воробьевит), Sc (баццит), Cr, Fe, Mg, Ca, Mn, Ga, Ge.
Для многих минералов Be типично повышенное содержание He, который образуется при распаде радионуклида 8Be.
В нородо- и рудообразующих минералах допускается нахождение Be в виде изоморфной примеси по нескольким схемам: Na+(Ca2+) Si3+ ← TR3 + (Sr2+)Be2+ (х, г/т: в нефелине 12, олигоклазе 20, Na-плагиоклазе 7): K+(Са2+)Аl3+ ⇔ Ba2 + (Ca2+) Be2+ (x в микроклине 2, биотите 6); 2А13+ ← Ве2+ (х в мусковите 26); Mg2+Si4+ ← Ti4+ Be2+ (х в амфиболах 10, эгирине 15, арфведсониге 27, роговой обманке 10) и т. д. Наиболее высокие содержания Be (г/т) установлены в касситерите (44), циртолите (138), ортите (300), везувиане (300—5400), Ca-Na слюдах, тортвейтите, Маргарите (4300—6700, до 3,2%), возможно, во многих случаях, за исключением везувиана, за счет микровключений его собственных минералов. Повышенные концентрации Be отмечены также (г/т) в сподумене (6), лепидолите (37), поллуците (10). Несмотря на высокие концентрации, из несобственных минералов Be попутно не извлекается, что может создавать экологическую опасность.
Для разных пород концентрации Be в одних и тех же минералах меняется: гак, в кварце его содержание меньше в гранитах (х = 0,2 г/т), чем в гранитных пегматитах (х = 2); то же происходит в биогите (6 и 30 г/т), микроклине (2 и 4 г/т). Выявлено, что в литиевых и светлых слюдах содержание Be обычно выше, чем в темных (биотите и др.), а в амфиболах и щелочных амфиболах выше, чем в пироксенах и щелочных пироксенах.
Главные минералы Be образуют следующий ряд по снижению их устойчивости (и Aс) в коре выветривания: берилл (1,300), эпидидимит (0,980), бертрандит (0,600), фенакит (0,575), гельвин (0,395), гадолинит (0,335). Берилл хотя и является наиболее устойчивым минералом, но в присутствии флюорита подвержен изменению с формированием гипергенных фосфатов. Фактическое изменение берилла, по Н.А. Григорьеву, в пегматитах обычно незначительное; то же, вероятно, относится и к фенакиту, а гельвин, наоборот, разрушается уже на начальных стадиях коалинизации альбита, а в развивающихся по нему охрах содержание Be снижается почти в 5 раз и 80—85% его выносится. Изменение гадолинита, как и гельвина, идет с образованием гидроксидов и карбонатов. Заметно также выветриваются хризоберилл, бавенит, бертрандит, но динамика этого процесса не изучена.
Имеются данные и по поведению Be при выветривании породообразующих минералов-носителей (табл. 53), свидетельствующие о том, что наиболее интенсивно он может выноситься при разложении мусковита и иногда КПШ, а преимущественно накапливается при изменении плагиоклаза. При этом доля выноса Be (%) уменьшается с уменьшением его содержания в породе: 40% — 5 г/т, 25% —3 г/т, 0% — 0, n г/т.
Минералы бериллия