3.2.3. Диагенез

Диагенез железистых пород - это сложный физико-химический и биохи­мический процесс. Начинается он с переработки осажденных форм желе­за, часто сохраняющих аморфное состояние в структурные. В диагене­зе образуются кристаллические формы железа, а также оолитовые, сферолитовые и конкреционные его агрегаты. Именно в диагенезе проявляются разнообразные замещения: осо­бенно интенсивно проявляется замещение окаменелостей сидеритом и гематитом. Этот факт свидетельствует о том, что железо, мигрируя, легко замещает карбонат кальция. Первичный кальцит, замещенный си­деритом, в свою очередь может заместиться шамозитом. Последующие процессы окисления приводят к образованию лимонита или даже магне­тита и гематита. Замечено, что в целом диагенетические реакции протекают в сто­рону более низкого Еh. Например, сидерит замещает глауконит. Это объясняется тем, что поровые воды, в которых происходят такие ре­акции, характеризуются большим восстановительным потенциалом, чем воды над границей раздела "осадок-вода". Наряду с замещением в диагенезе идут сложные процессы пере­кристаллизации, уплотнения, цементации и обезвоживания. Все эти процессы приводят в конечном счете к превращению осадков в твердую осадочную породу. Диагенез океанических железистых осадков, сопровождаемый фор­мированием железо-марганцевых конкреций, интенсивно изучается в настоящее время. Результаты исследований и современные представле­ния об особенностях этого процесса изложены в разделе 3.3.

3.2.4. Преобразование железистых пород

Стадиальные эпигенетические преобразования железистых пород в услови­ях ката- и метагенетического повышения температур и давлений со­провождается последовательным переходом одних минеральных форм в другие: лимонит - гётит - гематит - магнетит. Параллельно происхо­дит перекристаллизация и обезвоживание сопутствующих компонентов. Наложенные эпигенетические преобразования железистых пород выражаются в замещениях одних минералов другими;  окисных - закисными, и наоборот. Это явление связано с изменением физико-химических параметров, в частности Еh, рН и активности химических компонентов в окружающих поровых и мигри­рующих растворах. Широко известны наложенные эпигенетичес­кие железистые породы, возникшие в результате ожелезнения нижележащих карбонатных пород за счет железа из выше­лежащего рудного слоя (например, тульско-липецкие железистые породы, описанные Д.В. Пустоваловым).

 

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.17). 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.18). Литофациальная схема образования марганцевых пород приведена на рис.6.

Таблица 17

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	MхMnOхMnO2хnH2O 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