ГлавнаяАНАТАЗ TiO2. Это самый распространенный минерал титана в карстовых бокситах. Особенно много его в бокситах некоторых иранских месторождений: Керман — 4—7% анатаза, Йезд — 4—6%, Джаджерм — 3—5% и Бокан — 3—5%. В большинстве случаев анатаз в качестве сингенетического минерала тонкодисперсен и равномерно распределен в основной массе боксита; преобладающий размер зерен 0,1—1,0 мкм.
По результатам исследований с помощью электронного микрозонда в различных бокситах обнаружены аутигенные зерна анатаза размером до 1—10 мкм. Анатаз можно встретить также и в обломочных зернах, пеллетах, бокситовых гальках и валунах, но самостоятельные обломки зерен анатаза встречаются редко.
В диагенетических зернах концентрического строения количество анатаза обычно немного меньше, чем в окружающей основной массе, редко одинаковое. В большинстве эпигенетических структурных элементов анатаз или совершенно отсутствует или его количество незначительно (пленки, корки, гнезда, конкреции и выполнения трещин). Исключением является румынское месторождение Падуреа-Краюлуи, в боксите которого при исследованиях с помощью электронного микрозонда наблюдались эпигенетические неправильные прожилки анатаза и рутила мощностью 30—100 мкм. На рис. 137 хорошо видно, что они огибают ранее образованные элементы структуры.
РУТИЛ TiO2. Рутил является следующим после анатаза по распространенности минералом титана. Часть его сингенетична основной массе боксита и равномерно распределена в ней. Размер зерен рутила обычно не более десятых долей микрометра. Часты иглообразные аутигенные кристаллы размером в несколько микрометров. Такие кристаллы наблюдались Бенеславским в девонских бокситах Северного Урала и Козловским в австрийских бокситах.
Довольно широко распространен рутил в форме обломочных зерен, имеющих размеры 10—200 мкм. По данным микроминералогических исследований, выполненных Кишшем, Вёрёшем, Венделем и др., такие зерна встречаются на всех месторождениях Венгрии. Они часты также в ямайских, французских и уральских бокситах и во многих других небольших месторождениях. Немного рутила можно встретить и в бокситовых зернах, пеллетах, бокситовых гальках и валунах.
Как вторичный минерал рутил встречается редко, главным образом как продукт разложения ильменита. Кишш обнаружил псевдоморфозы рутила по ильмениту в боксите месторождения Нежа, а Вёрёш и Гече — в боксите месторождений Надьедьхаза и Искасентдьёрдь. Вёрёшем также были обнаружены псевдоморфозы рутила по титаногематиту в боксите Ганта. Бенеславский в девонских бокситах Северного Урала в выветрелых зернах ильменита обнаружил сагенитовые сростки рутила.
Вопросами строения решетки и энергетики выветривания ильменита занималась Миндсенти. По ее мнению, под действием просачивающейся через боксит грунтовой воды, содержащей кислород, двухвалентное железо ильменита окислялось, гидратировалось, выносилось и затем на небольшом расстоянии снова отлагалось. Оставшаяся окись титана сохранила внешнюю форму кристаллов ильменита, но перешла в рутил. В форме гнезд, конкреций и корок рутил неизвестен. Единственным является упомянутое ранее месторождение Падуреа-Краюлуи, где этот минерал совместно с анатазом образует вторичные жилы.
БРУКИТ TiO2. Брукит встречается реже, чем анатаз и рутил. До сих пор были обнаружены только обломочные зерна в количестве нескольких тысячных или сотых долей процента. По данным Кишша, гантский боксит содержит также и зерна брукита. Штраль считает, что его можно встретить и в бокситах Ямайки. Деманжон обнаружил несколько зерен обломочного брукита в залежи Пиерреры в Лангедоке. По данным Бенеславского, в России до настоящего времени брукит удалось обнаружить в форме мелких пластинчатых кристаллов только в боксите Татарского месторождения.
В полученной от Лавренчука пробе боксита, содержащей 7,05% TiO2 и отобранной из верхних частей Аркалыкского месторождения, с помощью рентгеновского анализа автор данной книги обнаружил, что в общей сумме минералов титана 84% составляет анатаз, 10% рутил и 6% брукит; общее содержание брукита в боксите равно 0,4%. Проба представляла собой глинистый боксит пизолитовой структуры с малым содержанием железа. Вполне вероятно аутигенное обогащение боксита брукитом. Об этом же свидетельствует и мелкость зерен боксита. По результатам лабораторных исследований Кессманна, оказалось, что в присутствии щелочей, особенно натрия, при низких температурах вместо анатаза образуется брукит. Автор предполагает, что местное повышение содержания щелочей в грунтовых водах могло приводить к образованию небольшого количества брукита наряду с анатазом и рутилом.
ПСЕВДОБРУКИТ Fe3+TiO5. Обломочные зерна псевдобрукита были обнаружены Вёрёшем и Гече в боксите месторождения Надьедьхаза в Венгрии.
ИЛЬМЕНИТ FeTiO3. После анатаза и рутила ильменит — третий по распространенности минерал титана в бокситах, до сих пор он обнаружен на 30 месторождениях карстовых бокситов. Ильменит встречается главным образом в форме обломочных зерен. На всех месторождениях Венгрии он был обнаружен в количестве нескольких десятых или сотых долей процента. По мнению Кишша, в бокситах, залегающих недалеко от Обарок, Уйбарок, Важоньпуста и Надьедьхаза, количество ильменита превышает 1%. По мнению Хартмана, тяжелая фракция ямайских бокситов на 8—33% состоит из ильменита. Зерна отчасти лейкоксенизированы. На румынском месторождении Падуреа-Краюлуи можно наблюдать или очень сильно выветрелый ильменит, или уже только псевдоморфозы рутила по ильмениту. Иногда ильменит образует ядра ооидов и пизолитов.
Обломочные зерна ильменита можно встретить в бокситах многих югославских месторождений, например на плато Лика и в Черногории, а также в залежах Гребничка-Планина. В России ильменит обнаружен в североуральских, татарских и тургайских бокситах. По данным Бенеславского, пластинчатые кристаллы ильменита могут быть более или менее окатаны и местами обогащать отдельные слои залежей. Зерна ильменита часто выветрелые и переходят в лейкоксен. В некоторых образцах боксита Северного Урала ильменит преобразовался в рутил-кальцитовые агрегаты.
Гораздо реже встречается эпигенетический ильменит. По мнению Комлошши, в залежи Кинчеш месторождения Искасентдьёрдь 70—80% остатка пестрого боксита, находящегося под черным бокситом, представлено эпигенетическим ильменитом. Комлошши предполагал, что ильменит здесь образовался из рутила под воздействием сернокислых растворов и сульфатов двухвалентного железа, которые получались в ходе окисления пирита. Миндсенти на основании термодинамических расчетов считает возможным дальнейший эпигенетический рост ильменита под воздействием восстановительных растворов с низким значением pH, которые просачиваются сквозь боксит. Однако микроскопические исследования до сих пор это не подтвердили.
Распределение ильменита в бокситах группы месторождений, расположенных севернее Аланьи в Турции, изучал де Перонне. Было установлено, что в бокситах из залежей южной части группы, где распространены метаморфизованные разности, содержание ильменита равно 3—10 и даже 13%, а в северной, менее метаморфизованной части территории ильменит в бокситах вообще не был обнаружен, в других же пробах содержание минерала не превышало 1—5%. Это позволяет предполагать, что ильменит образовался в период регионального метаморфизма боксита одновременно с корундом, дистеном, хлоритоидами и пирофиллитом.
Исследование автором пробы контактово-метаморфизованных бокситов из окрестностей Ремеци в Румынии подтвердило высказанное предположение. Изменение боксита здесь было вызвано внедрением в неогене дацитов и риолитов. В неизмененном боксите главным минералом титана является анатаз, рутил редок и еще более редок ильменит. В контактово-метаморфизованном боксите преобладает ильменит, а количество анатаза и рутила сильно сокращается.
ФЕРРИИЛЬМЕНИТ. Штрунц ферриильменитом называет изоморфную смесь, в которой от 1 до 33 % FeTiO3 замещено на Fe2O3. По мнению Миндсенти, в венгерских бокситах фракция 0,06—0,20 мм на 70—90 % состоит из ферриильменита. Так же как ильменит, ферриильменит в большей своей части обломочный. Меньшая часть зерен не несет следов транспортировки, имеет собственную форму и может считаться эпигенетической. Вёрёш выполнил химические и рентгенографические анализы зерен ферриильменита из месторождения Искасентдьёрдь. Им было установлено, что эти зерна наряду с 63,4 % Fe2O3 и 35,7 % TiO2 содержат 1,7 % MgO и 0,6 % MnO, т. е. можно считать, что наблюдается определенный переход к гейкилиту. Рентгеновские рефлексы сильно отличаются от рефлексов ильменита.
Много ферриильменита подверглось выветриванию и перешло в рутил.
ПЕРОВСКИТ CaTiO2. Только упоминается Бенеславским без детального описания. Он встречен в североуральских бокситах, в других месторождениях пока не описан.
Лейкоксен, согласно Штрунцу, не считается самостоятельным минералом. Обычно это землистый агрегат различных вторичных минералов титана. В специальной литературе о бокситах лейкоксеном называют продукты выветривания ильменита.
Во французских бокситах Лакруа предполагает наличие аморфного геля гидроокиси титана, который был им назван дэлътеритом. Автору данной книги ни в одном из карстовых бокситов до сих пор не удалось его обнаружить. Возможно, этот минерал, как считает и Штрунц (1970), вообще не существует. Химические анализы, во всяком случае, указывают на то, что свежеотложившийся аморфный титановый гель довольно быстро переходит в анатаз.
ГЕЙКИЛИТ MgTiO3. Вёрёш и Гече в боксите месторождения Искасентдьёрдь обнаружили несколько обломков гейкилита.