Слюды. 
Геология и месторождения полезных ископаемых

К слюдам относятся минералы из группы листовых силикатов. Промышленное значение имеют мусковит, флогопит и вермикулит ((Mg, Fe²⁺, Fe³⁺)₃[(Si, Al)₄O₁₀] (ОН)₂).

Свойства слюд, используемые в промышленности: способность расщепляться на тонкие, гибкие и прочные прозрачные пластинки, влагостойкость, химическая и термическая стойкость, высокие электроизоляционные свойства.

Потребителями мусковита и флогопита являются: электрои радиотехнические отрасли промышленности. Эти слюды также используются для изготовления мягких кровельных материалов, обоев, бумаги и других изделий, которым добавки слюды придают водои огнестойкость, декоративные свойства. Качество мусковита и флогопита определяется размером кристаллов, наличием дефектов (трещиноватость, минеральные включения) и химическим составом. Из листовой слюды получают забойный сырец (чешуйки площадью более 4 см²), из которого выделяют промышленный сырец — отсортированные бездефектные кристаллы. Кондиционные содержания промышленного сырца составляют для мусковита первые десятки кг/м³ горной массы, для флогопита — десятки и сотни кг/м³.

Вермикулит при нагревании от 200 °C до 900 °C вспучивается с увеличением объема в 20—30 раз. Вспучивание сопровождается дегидратацией. Обожженный вермикулит характеризуется малой плотностью, повышенной огнеупорностью, высокими тепловыми и звукоизоляционными свойствами и используется как легкий наполнитель в производстве бетона, огнестойких, теплои звукоизоляционных стен и перегородок. Температура плавления — 1400 °C. Качество вермикулита оценивается объемной массой прокаленного минерала, размер кристаллов значения не имеет.

Прогнозные ресурсы мусковита — десятки млрд т. Сосредоточены в Индии, России, Бразилии, США, Казахстане, Китае, Аргентине, Австралии, Франции, Канаде, Зимбабве, ЮАР, Мозамбике, Малагасийской республике. Наиболее крупными запасами мусковита обладает Индия, где содержания мусковита составляют п • 100 кг/м³.

Общие мировые запасы флогопита неизвестны. Значительными запасами обладают Канада, КНДР. Запасы, разведанные в каждой из перечисленных стран, не более 1,0—1,5 млн т забойного сырца. В РФ общие запасы составляют 8,4 млн забойного сырца, в том числе (%) Ковдор — 92,3, Алданский район — 5, Слюдянский район (Прибайкалье) и Тулинское месторождение (п-ов Таймыр).

Примерные мировые запасы вермикулита 200 млн т. Крупные месторождения Либби, Лоренс, Спартанберг (США), Лулекоп (ЮАР, район Палабора). В РФ запасы составляют 47 млн т, из них 43 сосредоточены в Ковдорском массиве; 3,4 находятся на Потанинском месторождении (Челябинская область) и 0,6 — в массиве Инагли (Республика Саха (Якутия)).

Мировая добыча листового мусковита и флогопита составляет ~7 тыс. т в год, а с учетом мелкочешуйчатой и молотой слюды —300 тыс. т/ год. Основные добывающие страны листового мусковита — Индия, Бразилия, ЮАР, мелкочешуйчатого — США, Индия. Добыча флогопита производится на Мадагаскаре, в Канаде, КНДР. Мировое производство вермикулита —500 тыс. т, из них —300 тыс. т в США, ЮАР, остальное количество производится в Бразилии, Аргентине, Египте.

По количеству запасов месторождения мусковита подразделяются (тыс. т) на уникальные — более 50; крупные — 25—50; средние — 5—25; мелкие — менее 5. Месторождения флогопита по запасам подразделяются (млн т) на крупные — более 1; средние — 0,2—1; мелкие — до 0,2. Месторождения вермикулита подразделяются (млн т) на крупные — более 10; средние — 1—10; мелкие — до 1.

Единственным источником листового мусковита являются слюдоносные пегматиты. Мелкочешуйчатая слюда кроме пегматитовых месторождений извлекается из слюдяных сланцев и грейзенов (США, Канада).

Слюдоносные пегматиты формируются в пределах щитов древних платформ. Формы рудных тел — плитообразные жилы, неправильные штоки, линзовидные и сложные залежи. Длина рудных тел по простиранию и падению — десятки, сотни метров, иногда несколько км, мощность от 1 см до 10 м. Пегматитовые тела образуют провинции протяженностью первые сотни км, шириной 10—20 км. Мусковит может быть равномерно-рассеянным, гнездовым, зональным. Попутно извлекаются кварц, полевой шпат, графический пегматит. В Индии путем ручной разборки слюдоносных пегматитов извлекают урановые минералы, содержащиеся в пегматитах.

Месторождения слюдоносных пегматитов имеются в Восточной Сибири (Мамско-Чуйский район), Карелии (Чупино-Лаухская группа), Кольском полуострове (Енское, Стрельнинское), Индии, Бразилии, ЮАР, Австралии.

Промышленная флогопитоносностъ связана с комплексами щелочноультраосновных пород и карбонатитов, меньше с метаморфическими породами.

Месторождения флогопита в комплексах ультраосновных-щелочных пород и карбонатитов наиболее значительны по масштабу и качеству флогопита. Они возникли после формирования щелочных пород, за счет метасоматического замещения флогопитом гигантозернистых залежей гипербазитов в кальцит-доломитовую стадию. Флогопит отлагался в виде неравномерной вкрапленности, слагая гнезда, жилообразные тела в оливиновых и пироксеновых породах. Промышленная флогопитоносность приурочена к гигантозернистым метасоматитам, которые размещаются в зоне контакта оливинитов с пироксенитами. Выход забойного сырца достигает 400—500 кг/м⁵, иногда до 1000 кг/м³. Как было показано в гл. 7, массивы щелочно-ультраосновных пород с карбонатитами являются источником Fe, Ti, Nb, Zr, TR, иногда Cu, Pb, а также — флогопита, апатита, вермикулита, флюорита. Эти полезные ископаемые формируются на разных стадиях становления массивов. Месторождения известны в Сибири — Тулинское, Одихинча, Маган; на Кольском полуострове — Ковдор, Вуориярви; в ЮАР — Палабора.

Ковдорское месторождение расположено на Кольском полуострове (Мурманская область). Оруденение локализуется в пределах сложного массива щелочно-ультраосновных пород. Массив представляет собой вертикальное трубообразное концентрически-зональное тело, прорывающее интенсивно дислоцированные архейские кристаллические гнейсы и сланцы с площадью выхода на поверхность примерно 40 км² (рис. 8.18).

Рис. 8.18. Схема геологического строения Ковдорского массива (по В. И. Тернову, Б. Н. Сулимову, Б. В. Афанасьеву и др.):

• 1 — карбонатиты; 2 — железные руды; 3 — флогопитизированные оливиниты; 4 — гранатовые породы; 5 — оливиниты, пироксениты; 6 — слюдиты;
• 7 — ийолиты, ийолит-уртиты; 8 — граниты, гранитогнейсы гнейсограниты

Формирование массива было многофазовым, причем внедрение и кристаллизация последующих порций магмы сопровождались образованием метасоматитов. В первую фазу произошло внедрение оливинитов, сохранившихся в виде центрального ядра площадью 10—12 км². Во вторую фазу образовалась кольцевая интрузия ийолит-мельтейгитов и ийолит-уртитов. Этот процесс сопровождался образованием зоны магматических метасоматитов по оливинитам с мелкочешуйчатым флогопитом.

Перечисленные магматические и метасоматические породы подверглись воздействию постмагматических флюидов с образованием постмагматических метасоматитов, представленных гранат-амфиболвезувиан-диопсид-кальцитовыми породами, развивавшимися по оливинитам и магматическим метасоматитам. Еще более поздними являются флогопит-диопсид-оливиновые породы (флогопитовый комплекс) и апатит-магнетитовые руды.

Флогопит встречается почти во всех породах массива. Наибольшее его содержание от 50 до 1000 кг/м³ при сравнительно низком качестве, отмечается в гигантозернистых метасоматических образованиях на контакте оливинитов с пироксенитами.

Апатит-магнетитовые руды перерабатываются с получением железорудного, апатитового и бадделеитового концентратов. Руда в среднем содержит 27,2% железа и 7,1% Р₂0₅. Утвержденные запасы комплексных апатитсодержащих руд составили 430 млн т. при среднем содержании в руде Р₂0₅ — 6,77%. Текстуры руд полосчатые, вкрапленные, пятнистые, массивные. В промышленную переработку вовлечено также техногенное месторождение с запасами 61,2 млн т, при среднем содержании Р₂0₅ — 10,9%.

На месторождении развита кора выветривания с вермикулитом. Мощность коры в центральной части более 100 м. Содержание вермикулита 5—30%.