Тежки минерали

Тежки минерали са тези с плътност по-голяма от 2,8… 2,9 g/cm3. Защо тези числа и за какво е необходим този диапазон? Защо не е една цифра? Най -често срещаните минерали в повечето проби от пясък са кварц и фелдшпат. Калцит и доломит са обичайни циментиращи минерали в пясъчниците. Всички тези минерали имат плътност под горния диапазон. Тежките минерали обикновено са обемно незначителни. Има обаче голям брой тежки минерални видове, всеки от които има своя собствена история. Затова геолозите често се нуждаят от изучаването на тежките минерали, за да получат възможно най-много информация от изследваната скала.

тежки минерали
Плажен пясък от Шри Ланка включващ тежки минерали. Най -интензивно оцветените зърна са кристали от шпинел. Ширина на зрението 20 мм

 

тежки минерали
Тежки минерали(шлих), включително злато. Този концентрат се добива от речни седименти в Лапландия, Финландия

Много е неудобно търсим зрънце по зрънце такива минерали, предвид оскъдността им. Затова търсим методи за отделяне по някакъв начин на тежки минерали от по-голямата част от пясъка. Очевидният начин да направим това е да използваме някои тежки течности, които имат плътност по-голяма от тази на кварца (2.65 g/cm3), но по-лека от тази на повечето тежки минерали.

За целта се използват няколко течности с леко различна плътност. Това е причината да има диапазон вместо фиксирана стойност. Течността, използвана за отделяне на тежки минерали от останалите, обикновено е бромоформ (плътността му е 2,89 g/cm3). Той е течен при стайна температура. Високата му плътност е резултат от трите атома на брома в химическата му формула (CHBr3). Тази течност има лош недостатък. Той е отровен и има отвратителна миризма. Има наскоро разработени алтернативи, които нямат такива неблагоприятни последици за здравето, такива като разтвори от поливолфрам.

тежки минерали
Тежките минерали биват сортирани от течащата вода близо до бреговата линия в Пфайфер Бийч, Калифорния

Тежките минерали са от полза  при изучаването произхода на кластичните седиментни. Как изучаваме техния произход? Разглеждаме тежката минерална фракция и се уверяваме какъв е нейният състав. Да приемем, че съдържа гранат, ставролит и кианит. Какво можем да кажем за това? Мисля, че можем разумно да предположим, че този пясък е продукт на атмосферни влияния на метаморфен терен, тъй като тази минерална група е много типична за метаморфните скали. Ако има много авгит, магнетит и оливин, то той вероятно идва от магмен източник.

тежки минерали
По-близък изглед към пясъка от плажа Пфайфер. Главните тежки минерали са гранат, епидот, циркон, магнетит, шпинел, ставролит и др. Ширина на зрителното поле 8 мм
Тежки минерални зърна от плажния пясък при Шри Ланка. Най -интензивно оцветените зърна са кристали на шпинел. Ширина на зрителното поле 20 мм

Много диамантени кимберлитови тръби са открити чрез изучаване на тежката минерална фракция от пясъка. Трябва да търсим обикновено пироп (който е тежък минерал). Това е рядък гранат носещ Mg, който е асоцииран с диамантите в кимберлитовите тръби. Неговото присъствие в речния пясък може да ни подскаже, че наблизо може да има кимберлитова тръба. За да проследим местоположението му, трябва да отидем нагоре по течението и да вземем много проби, докато пиропът и някои други индексни минерали срещащи се в изобилие в кимберлитовите тръби, изведнъж изчезнат. Тежките минерали имат и приложение в съдебната медицина, петролната и газовата промишленост и др.

Тежките минерали понякога се концентрират естествено като тежък минерален пясък. Това е благодарение на силата на водата, която преосиртира русловия материал. Понякога пясъкът е толкова концентриран с тежки минерали, че има реална икономическа стойност като руда. Колекционерите на пясък също обичат такива находища на черен пясък (богат на шлих). Такива тежки минерални концентрати се наричат ​​разсипи.

Пресяването за злато е дейност, използвана за отделяне на златни люспи и късчета от тези разсипи. Златото обаче не е единственият минерал, който се добива от разсипи. Такива минерали са каситерит (калаена руда), илменит (титан), магнетит (желязо), рутил (титан), монацит (редкоземен минерал), хромит (хром), циркон (цирконий) и др. Австралия е особено известна на богати разсипи, но последните се срещат и на много места по света, включително титано-магнетитовите пясъци от Бургаския плаж.

 

Източник:

Deer, W. A., Howie, R. A. & Zussman, J. (1996). An Introduction to the Rock-Forming Minerals, 2nd Edition. Prentice Hall.

Comments

comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

20 − 12 =

error

Харесва ли ви сайта? Моля споделете :)