3.3. Марганцевые породы
К марганцевым породам относятся образования, содержащие свыше 50 % минералов марганца: окисных – псиломелана, пиролюзита, манганита, браунита; силикатных – родонита, спессартита и карбонатных – родохрозита и манганокальцита. Породы, содержащие < 50 % минералов марганца относят к марганцовистым породам (табл.3.4). В качестве второстепенных минералов в них присутствуют: глауконит, опал, халцедон, окислы и гидроокислы железа, глинистые минералы, кальцит, анкерит, сидерит. Отмечается и примесь обломочного материала.
По генезису среди марганцевых пород выделяются: континентальные, морские и океанические; по минеральному составу: окисные, закисные и карбонатные (табл.3.5). Литофациальная схема образования марганцевых пород приведена на рис.3.4.
Таблица 3.4
Химический состав и содержание марганца
в минералах марганцевых пород
Название минерала |
Химический состав |
Содержание марганца в % |
Псиломелан Пиролюзит Манганит Гаусманит Браунит Родонит Спессартит Манганокальцит Родохрозит Вернадит |
MnMnOхMnO2хnH2O MnO2 Mn2O3хH2O Mn3O4 Mn2O3 (Fe, Ca, Mn)хSiO3 Mn3хAl2(SiO4)3 (Mn,Ca)CO3 MnCO3 MnO2хnH2O |
До 65 63,2 62,5 72,5 70,5 до 35,.6 33,3 35,5 47,8 |
Рис. 3.3.1. Схема формирования марганцевых пород
3.3.1. Источник и мобилизация вещества
Первичным источником марганца являются кристаллические породы основного и ультраосновного состава, содержания Мn в которых могут достигать 0,5 %. Они могут быть и вулканическими.
Мобилизация элемента из минералов кристаллических пород осуществляется в процессах их выветривания. В последующем, источником элемента в осадках озер, болот, рек, морей и океанов могут быть коры выветривания и обогащенные марганцем новообразованные разнообразные породы.
Источником марганца могут быть также пирокластические компоненты и газово-жидкие струи, поднимающиеся из вулканических аппаратов в зонах глубинных разломов, часто в подводных условиях.
Мобилизация марганца из силикатных и алюмосиликатных минералов магматических пород осуществляется при их разложении химическими и биохимическими агентами выветривания. Возможность глубоких процессов разложения достигается в условиях:
расчлененного холмистого и низкогорного рельефа, а также влажного теплого климата, обеспечивающих интенсивную миграцию пресных агрессивных вод;
обилия растительности, обеспечивающей пищей микрофлору и микрофауну, играющих важную роль в формировании органических кислот;
доступ органических кислот к разлагаемым первичным минералам, к мобилизации марганца в коллоидные формы, органоминеральные комплексы и растворимые ионные соединения.
Важно подчеркнуть, что в разлагаемых минералах марганец присутствует преимущественно в двухвалентной форме. В условиях выветривания, в среде, обогащенной кислородом, марганец переходит в четырехвалентную форму. Железо, также мобилизуемое в процессах выветривания из тех же пород, переходит в трехвалентное состояние. Возникающая разница в валентностях геохимически близких элементов обусловливает и их разделение в последующей их миграции.