Природа фосфоритов

14.07.2020

Форма. Конкреции (рис. 17) и пеллеты фосфоритов обычно бесструктурны, но могут обладать слоистой, конгломератовой или оолитовой внутренней текстурой, причем последняя, вероятно, образована оболочками вокруг включений органического вещества. В пеллетных фосфоритах размер пеллет обычно составляет 0,1—0,3 мм, что нередко соответствует размерам ассоциирующегося с ними детрита. Обычно фосфориты светло-коричневые, но могут быть и значительно темнее или даже черными, если высоко содержание примесей, например углеродистого вещества или пирита. Глянцевитость пеллет не является чем-то необычным и может быть вызвана абразией. Из других физических свойств фосфоритов следует указать твердость около 5 но шкале Mooca и сдельный вес 2,7-2,8.

Фосфориты обычно очень загрязнены примесями. В различных соотношениях в них входят глинистые минералы, обломки зерен минералов, фрагменты пород, глауконит, кремнезем, углеродистое вещество, кальцит, доломит, окиси железа и кремнистый скелетный материал. Иногда присутствуют также пирит и флюорит.

Меловые и третичные фосфориты обнажаются на континентальном шельфе Марокко в виде пеллетных, конгломератовых и массивных разностей (рис. 18); петрографически они были изучены Саммерхейсом и Мак-Артуром. Их подразделили на четыре группы; 1) глауконитовые конгломераты; 2) фосфатизированные известняки; 3) пеллетные фосфориты и 4) фосфатные железистые известняки. На некоторых образцах видны следы интенсивной переработки, и они содержат много примесей.

Минералогия. Как уже отмечалось, главным минералом фосфоритов является в основном карбонатистый фторапатит, содержащий свыше 1 % F и существенное количество CO2. Он обычно скрытокристаллический или аморфный. Структура фторапатита состоит из расположенных в виде колонок групп CaO, которые связаны группами PO43-, и на любом уровне каждый ион F- окружен тремя ионами Ca2+,

Геохимия. Состав карбонатистого фторапатита приближается к Ca10(PO4*CO3)6F2-3, при этом группы СО32-могут замещаться группами PO43-, вероятно, в отношении 1:1. Обычно СО32- составляет 2—3% от веса карбонатистого фторапатита, однако в пробах с морского дна достигает 5—6%. Нарушение баланса зарядов, обусловленное замещением СО32- на PO43-, компенсируется вхождением F-и, вероятно, OH-. Возможны и другие замещения; Na+ на Ca2+ и SO42- на PO43-. Средине содержания Р2О5 в подводных фосфоритах колеблются от 20 до 30%. Состав некоторых прибрежных фосфоритов по макроэлементам приведен в табл. 3.

Содержание малых и рассеянных элементов в фосфоритах очень изменчиво (табл. 4) и в большой степени зависит от природы присутствующих загрязняющих фаз. В работах Тумса и др., Прайса и Калверта, Мак-Артура, Батурина и Безрукова, Манхейма и др. и других исследователей был сделан обзор факторов, контролирующих состав морских фосфоритов. Было постулировано, что процессы адсорбции контролируют состав фосфоритов и играют существенную роль в извлечении малых элементов из морской воды фосфоритами. Важное значение в концентрировании некоторых металлов может иметь также органическое вещество. Наблюдаемые корреляции между количеством органического вещества в фосфоритах и содержанием таких элементов, как Ni, Cu, Zn, Ag, Mo, V, Cr, Se и Cd, могут быть отчасти обусловлены их ассоциацией с органикой. Среда рудообразования также имеет значение для состава фосфоритов в отношении малых и рассеянных элементов; например, некоторые элементы — Mo, Se и V — концентрируются в восстановительных условиях. Сульфиды образуются в восстановительных условиях и частично могут обусловливать концентрирование в фосфоритах Ag, Pb, Cu, Zn, Cd, Mo и Se. Обломочный материал также поставляет в фосфориты некоторые элементы, например Si, Al, Ti, Na и К. Присутствие некоторых элементов, например Ba, Mo, Sr, Y, Ni, Zn, U и редких земель, связано с их вхождением в кристаллическую решетку фторкарбонатапатита. Отсюда очевидно, что состав фосфоритов контролируется не одним фактором. Характеристики кристаллической решетки фторкарбонатапатита, явления адсорбции, присутствие органического вещества, сульфидов и обломочного материала — все эти факторы играют определенную роль в формировании их состава.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна