Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

1 1 1
1

В связи с постоянно возрастающей потребностью чистого кварца для современной промышленности, по-прежнему актуальным остаётся вопрос его получения из недефицитного кварцевого сырья: кварцитов, гранулированного кварца, кварцевых песков и др. Наиболее перспективными источниками чистого кварцевого сырья в Сибири, по нашему мнению, являются кварциты Антоновской группы месторождений («Сопка-248» и Белокаменка) в Кемеровской области [1], месторождение суперкварцитов Бурал-Сарьдаг (Республика Бурятия) [2], не уступающие по своему качеству гранулированному кварцу например, из Малокутулахского месторождения (Иркутская область) [3].

В результате метаморфизма кремнистой биогенной толщи происходила кристаллизация аморфного кремнезёма и появление кристаллической фазы a– кварца. Нами сделано предположение, что оценку степени преобразования кремнистой толщи и выявление наиболее чистых разновидностей кварцитов возможно провести путём определения индекса кристалличности Ki по рентгеновским дифрактограммам [2], который впервые был предложен в работах Murata & Norman, а также Klug & Alexander [4, 5].

Из проб кварцитов, отобранных из месторождений «Сопка-248» и «Белокаменка», Бурал-Сарьдаг, а также Малокутулахского, приготовлены тонкорастёртые образцы, затем спрессованные в «таблетку». Измерения проводились на дифрактометре X»Pert PRO. Рентгенограммы снимались с шагом около 0.02 в интервале 5…70 град. 2Ө с вращением 30 об./мин и выдержкой 0.1 сек в точке. Для расчёта «индекса кристалличности» (Kci) использовали интенсивность пика при 2θ = 67,77° в квинтиплетном пике в области 67°…69° (рис. 1) [4]. Значения интенсивности пика при 2θ = 67,77° использовались в предложенной Murata & Norman формуле

Kci=10 F a/b,

где F – коэффициент масштабирования, принятый нами за 1.

Приведенные в таблице 1 некоторые относительные значения индекса кристалличности, отражающие, по нашему мнению, степень преобразования кварцитов разного генезиса.

razv1.wmf

Рис. 1. Квинтиплетный пик в области 67°…69° на рентгеновской дифрактограмме, используемый для расчёта индекса кристалличности кварцитов по методу Murata & Norman

Таблица 1

Расчётные значения индекса кристалличности кварцитов

№ образца

Описание

Kci

2

Кварцит белый (Сопка-248)

2,88

6

Кварцит серый с примазками окислов Fe (Сопка-248)

5,38

4

Кварцит белый (Сопка-248, р.т.21)

6,67

7

Кварцит серый по периферии (Белокаменка)

4,65

17

Белокаменка р.л.7, серый с примазками окислов Fe

5,32

9

Кварцит белый (Белокаменка, р.л.9)

6,71

3

Серый среднезернистый кварцит (Бурал-Сарьдаг)

7,14

4

Серый среднезернистый кварцит (Бурал-Сарьдаг)

7,45

1

Кварцит белый (Бурал-Сарьдаг)

7,81

16

Кварц гранулированный (Малокутулахское)

8,44

18

Кварцит серый, гранулированный (Малокутулахское)

8,71

 

Мелкокристаллические кварциты месторождения «Сопка-248», характеризуются расчётными значениями индекса кристалличности 2.88. С глубиной, а также от центральных участков рудного тела к периферии кварциты изменяют свой химический состав и цвет; степень кристалличности их повышается до значений 5.38...6.67. Расчётные значения индекса кристалличности в пределах 4.65…6.7 соответствуют кварцитам месторождения «Белокаменка», которые характеризуются достаточно высокой чистотой. Возможно, что повышение степени кристалличности кварцитов Антоновской группы месторождений связана с наложенными процессами метаморфизма, в результате которого происходит образование кристаллической фазы a– кварца. В локальных участках, особенно в зонах повышенного дробления, изначально химически чистые кварциты под влиянием гипергенных процессов ухудшают свои качественные характеристики и степень их кристалличности повышается в отдельных местах до 6.7.

Суперкварциты месторождения Бурал-Сарьдаг сложены более крупными зернами с удлиненными порфировидными включениями, субпараллельная ориентировка которых в свидетельствует об их формировании (перекристаллизации) в условиях длительного динамического стресса. Слабоизмененные кварциты представляют собой изначально химически чистую хемогенно-осадочную толщу и имеют довольные высокие значения индекса кристалличности 7.1…7.8.

Наиболее высокими значениями индекса кристалличности (Kci = 8.4…8.7) характеризуются образцы гранулированного кварца Малокутулахское месторождения.

Полученные методом рентгеновской дифракции значения индекса кристалличности, отражают, по нашему мнению, степень преобразования кварцевого сырья: наибольшими значениями характеризуется гранулированный кварц. Однако, следует отметить, что рассчитанные по предлагаемой методике значения индекса кристалличности кварцитов являются весьма относительными и могут использоваться для сравнительной оценки степени метаморфизма и чистоты кварцитов в пределах одного месторождения.