Лимонитовая зона латеритных месторождений никеля

Для зоны неперемещенных лимонитов промышленные содержания и запасы никеля нехарактерны. Согласно Линченату и Широковой, лимонитовые руды района Моа-Бей на Кубе представляют собой далеко перемещенные образования. Вероятно, лишь существенно железистые руды месторождения Мариндуке на острове Нонок, Филиппины, сформированы in situ. Вместе с тем месторождения неперемещенных лимонитов, расположенные в южной части плато Новой Каледонии, имеют крупные размеры и вполне могут разрабатываться в будущем. Качественно они не отличаются от лимонитовых зон, перекрывающих многие сапролитовые месторождения, исключая аномальные содержания и мощность (10—30 м); такие коры избежали эрозии в значительной мере благодаря наличию мощной шляпы феррикрета (0—5 м).

Приведем обобщенное описание лимонитовой зоны, составленное по результатам наблюдений на множестве разнообразных месторождений. Нижняя зона (неперемещенные лимониты) состоит преимущественно из тончайших (< 44 мкм) иголок гётита и пластинок предположительно аморфного гидроокисла железа. Некоторые более крупные (0,01—1 мм) частицы представлены стяжениями окислов марганца, гётита и гиббсита, а также зернами хромовой шпинели. Распределение Al, Cr и Fe по крупности зерен (рис. 10) свидетельствует о том, что самые мелкие частицы сформировались в основном за счет оливина или серпентина, а более крупные — в результате замещения пироксенов и полевых шпатов из габброидов. Средние и крупные обломочные частицы являются субстратом для кристаллизации окислов марганца и гётита.

Минералы-носители никеля в лимонитовой зоне пока еще окончательно не установлены. От 10 до 50% никеля может быть связано в окислах марганца, а остальная его часть так или иначе заключена в гидроокислах железа. На основании исследования многочисленных водных вытяжек и микрозондовых анализов, выполненных Шеллманном, выясняется, что никель присутствует в твердых железо-гидроокисных фазах. Однако вопрос о том, находится ли он там в виде изоморфной примеси, остается спорным. Никель может располагаться в дефектах, может также быть связан с Si в виде пары Ni2+—Si4+, гетеровалентно замещающей Fe3+ в гётите, либо, согласно Июнелю и др., находиться в пластиночках гидроокисла железа. Из того, что крупнозернистый конкреционный гётит отличается более низким содержанием никеля, чем тонкозернистый лимонит, становится понятным, что вхождение никеля в гётит затруднено. Вверх по разрезу лимонитовой зоны обогащенность породы никелем снижается, так как при перекристаллизации гётита и выщелачивании марганцевых окислов никель из нее выносится. В гематите никель либо отсутствует, либо содержится в резко пониженной концентрации по сравнению с другими минералами ассоциации. Алюминий входит изоморфно в гётит в количестве до 5,2% (замещая 10,6% железа) при отсутствии гиббсита. Шеллманн вместе с тем отметил, что хром концентрируется либо на самой поверхности частиц лимонита, либо близ нее.

Количество гётита в составе образцов из лимонитовой зоны варьирует в широких пределах. По собственному опыту автора, в чрезвычайно похожих один на другой в остальных отношениях образцах интенсивности линий гётита на рентгенограммах могут отличаться в два раза, обнаруживаются также большие расхождения в кинетике дегидратации (ДТА), обусловленной степенью кристалличности вещества или размером зерен. Это может указывать на переменное отношение количеств гётита и аморфного Fe(OH)3 в лимонитовой зоне. Старение аморфного Fe(OH)3 может вести к образованию либо гётита, либо маггемита. Правда, последнее относится скорее к исключениям. Автору не известны какие-либо доказанные случаи находок новообразованного латеритного маггемита, не связанные с развитием этого минерала по магнетиту исходных пород.

Опубликовано много анализов окислов марганца из лимонитовой зоны. Обычно эти образования содержат значительные количества никеля, кобальта, алюминия и железа. Приуроченность рассеянных элементов к горизонтам развития марганцевых окислов позволяет предполагать, что в них же предпочтительно концентрируются Zn и Y. Марганцевые окислы обычно представлены смесью литиофорита и крипто-мелана или сходными фазами MnO2 (10А и 7А).