Марганцевые породы

Состав, структура и классификация. Это различные осадочные образования прибрежно-морского, глубоководно-морского, лагунного и конти­нен­таль­ного происхождения (озерные руды, руды коры выветривания), содержащие, как правило, более 10% окиси марганца. Среди них выделяются по генезису хемобиогенные и хемогенные разности и по минераль­ному составу – окисные и карбонатные.

Главные минералы марганцевых пород — окислы и гидроокис­лы марганца (манганит, пиролюзит, псиломелан, или вад, и др.), карбонаты марганца (манганокальцит, родохрозит и др.). Второстепенные – глауконит, опал, халцедон, окислы и гидроокислы желе­за, глинистые минералы, кальцит, анкерит, сидерит и терригенные примеси.

Марганцевые породы имеют черную окраску, часто землистое сложение (напоминают кусок земли—почву), реже конкреционное, оолитовое, бобовое. Карбонатные марганцевые породы окрашены в светлые тона — серовато-белые с розоватым оттенком, розоватые, мелко- и микрозернистые, часто тонкослоистые.

Соединения марганца широко распространены в осадочных по­родах, но не образуют больших концентраций (конкреции, натеки, дендриты). Крупные концентрации марганца—руды в осадочных породах встречаются значительно реже.

Происхождение и распространение. Марган­цевые руды осадочного происхождения образовались в результате хемогенного и биохемогенного осаждения в условиях мелководных морских заливов и прибрежной области моря, а также в озерно-болотных условиях на суше.

Источником марганца являются кристаллические породы. Пере­носится он, вероятно, в виде коллоидов гидроокиси марганца, ча­стично в ионной форме. Причиной осаждения марганца является коагуляция коллоидов и, возможно, деятельность бактерий.

В мелководной области, где благодаря волнениям в изобилии присутствует кислород, формируются окисные руды, на больших глубинах в восстановительной обстановке – карбонатные руды. Таким же способом образуются мно­гочисленные марганцевые конкреции в глубоководных океаниче­ских илах.

Широко известны болотно-озерные руды марганца, в которых он находится в виде гидроокисных соединений вместе с окислами и гидроокислами железа (лимонит-псиломелановые руды болот торфяников Финляндии, Каре­лии, Швеции и др.).

Практическое применение марганцевых пород—руды для получения марганца.

Фосфатные породы

Состав, структура и классификация фосфатных пород. Это осадочные образования мор­ского и наземного происхождения: пластовые, конкреционно-желваковые фосфориты и костяные брекчии. Обычно к фосфатным от­носят породы, содержащие не менее 10% Р₂О₅.

Главные породообразующие минералы – соли фосфатной кислоты: апатит, гидроксилапатит, карбонатапатит, ряд мине­ралов, близких к ним,—даллит (подолит), курскит, штаффелит (франколит) и аморфный фосфат—коллофанит. Важная состав­ная часть фосфоритов – карбонаты кальция, магния и железа. Второстепенные – опал, халцедон, кварц, глауконит, сульфиды железа и тяжелых металлов, органическое вещество и терригенные примеси.

Фосфориты содержат Р₂О₅ от 10 до 40%, часто встречаются повышенные концентрации редкоземельных и радиоактивных эле­ментов (особенно в костяных брекчиях). Это породы белого, серого, темно-серого, черного, зеленовато-серого цвета, могут напоминать конгломерат, пес­чаник, аргиллит. Чтобы не пропустить фосфориты, следует в поле проводить качественную реакцию на содержание в породе фосфора. Для этого порошок породы смачивается молибденовокислым аммо­нием с крепкой азотной кислотой. Наличие фосфора определяется по появлению ярко-желтого осадка.

Залегают они среди глауконитовых, обломочных и карбонатных пород. Иногда фосфат­ное вещество является цементом в обломочных и глауконитовых породах.

Происхождение и распространение фосфоритов. Существует не­сколько гипотез происхождения фосфоритов. Суть их в следующем. Источником фосфора явля­ются организмы. Разложение их пополняет запас фосфора в мор­ской воде, из которой фосфатные минералы осаждаются химичес­ким путем (биохемогенные гипотезы).

Однако прямое осаждение фосфатных минералов из морской воды вряд ли возможно, так как концентрация Р₂О₅ в морской воде далека от насыщения. Скорее всего осаждение фосфатных минера­лов происходит в осадке в раннем диагенезе из иловых растворов, где концентрации Р₂О₅ в четыре-пять раз выше, чем в морской воде (до 1000—1200 мг/м³).

Фосфориты используются главным образом для изготовления удобрений.