Глава 2.Распространенность марганца в природе

2.1 Космическая распространенность. Содержание в метеоритах.

В земных условиях в верхней коре Mn оксифилен, в глубинных – литосидерофилен, в метеоритах – в основном литофилен : среднее значение для каменных метеоритов 0,16%;

Распределение Mn по типам метеоритов (г/т) : углистые хондриты CI 1900,CII 1630,CIII 1490, обыкновенные хондриты Н 2260, L 2460, LL 2560, энстатитовые хондриты Е 4 3200, Е 5,6 1800, аходриты уреилиты 2890, говардиты, эвкриты 3900, наклиты 697, обриты 465,; железные метеориты 0,05, железо-каменные 1200. Для лунных пород среднее содержание MnО в реголитах и базальтах 0,2 %.

Распределение Mn в различных зонах Земли меняется : в нижней коре ( 0,17), чем в

верхней (0,06), базальтовый слой 0,1, гранитный 0,07; в океанической ( 0,18), выше по сравнению с континентальной (0,10), в верхней архейской больше( 0,14), чем в верхней современной (0,06). С учетом оценок различных исследований , кларк Mn в общей земной коре 0,09 ±0,06%.В природных процессах Mn обычно сопутствует Fe , не проявляя большой индивидуальности в эндогенных системах, не обретая её в экзогенных.[11]

2.2 Содержание марганца в литосфере

Минералы

Минералогия Мn весьма многообразна. Обнаружено 301 его мине­ральный вид почти всех классов и типов: силикаты, 47 фосфатов, 32 оксида, 27 гидроксидов, 29 арсенатов и т.д. Особенно широко распространены и представляют наибольшую промышленную ценность оксиды и гидроксиды Мn, спецификой которых является тонкодисперсный или коллоидный характер и смешанные скрытокристаллические срастания. С этим связана слабая изученность геохимии отдельных рудообразующих минералов Мn. Среди оксидов и гидрок­сидов выделяется несколько минеральных групп.

1. Минералы группы пиролюзита (МnО₂ - 63,2 % Мn), псиломелана (смесь оксидов Мn²⁺, Мn⁴⁺ и др. непостоянного состава), наиболее часто встречающиеся в рудах. Среди них тодорокит, асболан, бернессит, бузерит , пиролюзит, псиломелан и манганит МnО(ОН), основные минералы осадочных и вулканогенно-осадочных и др. типов месторождений Мn. В этой группе несколько свинецсодержащих минералов (коронадит, цезаролит PbH₂Mn₃0₈, квенсилит РbМn³⁺О₂(ОН), серебросодержащий (аргентомелан), литийсодержащий (литиофонит).

2. Минералы группы брауниха - гаусманита Mn²⁺Mn³⁺S'i0i₂ - Мп , Мп₂⁺О4, встречающиеся в осадочно-гидротерадальных и мета- морфазованных рудах, с цинкосодержащими и медной (крендерит СuМnО₂) разновидностями.

3. Минералы группы манганита-биксбиита, куда также отнесен таллийсодержащий авиценнит.

4. Силикаты группы родонита (Мп²⁺ ... )SiO₃ и др.

6. Сульфаты группы мелантерита-маллардита MnSO₄ • 7Н₂О.

7. Карбонаты группы сидерита-кальцита-родохрозита МnСО₃.

8. Сульфиды группы гауерита-алабандина (MnS₂ - MnS).

В решетках силикатов Мn²⁺ изоморфен с Fe²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Zn^a+, Ni²⁺, Co²⁺ и др. (то же для карбонатов, гидроксидов и др.). Для граната установлено, что в более высокотемпературных условиях, гранулитовая фация, он заменяет Mg, в амфиболитовой - Са, а в более низкотем­пературной (эпидотамфиболовой) – Мn⁴⁺, изоморфен с Fe³⁺, Сг³⁺, Tl³⁺, As³⁺ и др. В главных породообразующих силикатах среднее содержание Мn в 2-3 раза выше кларка, содержание Мn в оливине 0,32 %, в амфиболах 0,31, в пироксенах 0,4 % (достигает иногда целых процентов). В минералах карбонатитовых массивов Якутии (% МnО): оливин 0,3-0,6, магнетит 0,2-0,8, пироксены 0,1-0,4, слюды 0,01-0,1. Для всех породообразующих минералов наиболее высокие сред­ние показатели содержания Мn харатерны для щелочных пород, а также малоглубинных и низкотемпературных фаций; типичен для магнетита и др. мине­ралов.[11]