Месторождения флогопита

Флогопит — коричневая или янтарная по окраске слюда с формулой K(Mg, Fe")3 [AlSi3O10] (ОН, F)2. Для промышленных целей используется только листовой флогопит. Во многих случаях он является заменителем листового мусковита, хотя и уступает ему по электроизоляционным характеристикам. Ho в условиях, требующих повышенной термической устойчивости, флогопит предпочтительнее: мусковит разрушается при температуре 500—600° С, тогда как флогопит стабилен до 800—1000° С. Наибольшее количество флогопита идет на изготовление изоляции в коллекторах электромоторов и динамомашин, а также изоляции в электронагревательных установках. Как и мусковит, флогопит часто содержит некоторые количества элементов-примесей к калию (Na, Rb, Cs, Ba, Pb), но наиболее значительны в нем концентрации элементов, изоморфных с магнием и железом: Ti, Li, Cr, V, Sc, Ni, Zn и др.

Выделяются две главные группы флогопитовых месторождений: 1) в районах интенсивно метаморфизованных докембрийских осадочных пород, интрудированных гранитными массивами и дайками с повышенной долей пегматитового материала; 2) в комплексах ультраосновных — щелочных пород карбонатитового или близкого к нему типа. В первой группе флогопит приурочен к кальцитовым жилам или к гнездам неправильной формы, находящимся, как правило, в пластах или секущих зонах существенно диопсидовых пироксенитов («зеленых диопсидовых пород»). Эти пироксениты, содержащие наряду с главным минералом скаполит, шпинель или плагиоклаз, являются результатом метаморфических процессов или метасоматоза — вдоль контактов и по тектоническим зонам. Различают биметасоматоз между магнезиальными мраморами и породами гранитного состава и инфильтрационный метасоматоз в алюмосиликатной среде при воздействии растворов, обогащенных магнием. Возраст флогопитоносных метаморфитов и метасоматитов обычно архейский. Возраст залежей флогопита, связанных с ультраосновными — щелочными породами, самый разнообразный — от докембрийского до мезозойского.

Главные ресурсы флогопитового сырья находятся на Мадагаскаре, в Канаде и России, а также в Мексике и на о-ве Цейлон. Очень хорошие примеры флогопитовых месторождений различных морфологических и генетических типов первой группы можно наблюдать в Слюдянском районе у юго-западного окончания оз. Байкал. Аналогичные месторождения широко развиты на Алданском щите — в южной части Якутии. Пример месторождений второй группы — Ковдор на Кольском полуострове. Здесь флогопитовые залежи тесно ассоциированы с месторождением магнетита в трубчатом теле карбонатитового массива. В приповерхностной части флогопит гидратизирован, и здесь образовалось крупное месторождение вермикулита.

Геологическое строение многих развивающихся стран Африки, Латинской Америки и Азии позволяет рассчитывать на обнаружение в них новых месторождений флогопита как первой, так и второй группы.

Говоря о качестве флогопита, мы должны учитывать прежде всего два показателя состава этой слюды — железистость и степень гидратизации. Чем меньше железа, тем выше качество слюды (электросопротивление, твердость и другие характеристики). Гидратизация ухудшает механические и диэлектрические свойства, а также стабильность слюды при высокой температуре.

Разнообразные искусственные изоляционные материалы — микалекс, микалента, слюдопласты на полимерной или стеклянной основе — обычно основаны на использовании тонких флогопитовых или мусковитовых пластин вместе с клеющей основой. Эти материалы, а также синтетическая слюда (фтор-флогопит) вытесняют листовую слюду во многих сферах ее применения. Использование заменителей и миниатюризация радио-деталей привели к некоторому падению потребности в листовой слюде (мусковите и флогопите). Тем не менее мировое производство блоков листовой слюды составляло в 1978 г. 181 тыс. кг, из них лишь 6% — продукция из флогопита.

Есть некоторые геохимические подходы к проблеме поиска новых флогопитовых месторождений. Один из них основан на высоких содержаниях бария в калиевых минералах флогопитовых жил. Здесь наблюдаются полевые шпаты, обогащенные барием,— гиалофаны и бариевые ортоклазы. Сам флогопит тоже содержит, как правило, 1—2% BaO, а иногда и больше. В результате флогопитовые залежи выделяются на геохимических картах положительными аномалиями бария и повышенными значениями отношений Ba/К и Ba/Rb в сравнении с фоном.

Еще одна геохимическая особенность — состав жильного кальцита, который резко обогащен барием и стронцием, когда жила содержит флогопит. Если кальцитовая жила пересечена буровой скважиной, то даже при отсутствии слюды в керне можно на основе очень быстрого и простого анализа карбонатного материала сказать, флогопитоносна ли она.