Зміна уявлень про поширеність мінералів у природі

Однозначно про поширеність мінералів у природі говори дуже важко. Проте це питання має важливе значення, оскільки від поширеності мінералів залежить їхнє практичне використання, адже не можна пропонувати промисловості мінерали, які є раритетами. Тому одним із важливих чинників, що визначає можливості залучення нового мінералу у промислове виробництво, є його поширення у природі.

У мінералогічних підручниках і довідниках дуже часто для багатьох мінералів зазначено, що вони трапляються зрідка або дуже зрідка, практичного значення не мають. Тому виникає запитання, а як же оцінювати поширення мінералів? Чіткої відповіді на це запитання немає і, мабуть, ніколи не буде. Адже, багато мінералів, які вважали початкове дуже й дуже рідкісними, в міру нагромадження фактичних даних, виявилися досить поширеними, і їх часто залучають у практичне використання. Однак надійного критерію в оцінці поширення мінералів, особливо тих, що вважають рідкісними, поки що нема.

Очевидно, поширеність мінералів частково залежить від умов їхнього утворення. За даними А.П. Хом'якова, головним джерелом відкриття нових мінералів є унікальні родовища, сформовані в аномальних геотектонічних і геохімічних умовах [72]. Яскравим прикладом пього є лужні масиви Хібін-Ловозерського комплексу на Кольському півострові, у яких за періоди 1890-1941, 1950-1969 і 1970-1985 роки відкрито, відповідно, 12, 22 і 80 нових мінеральних видів. Умови утворення подібних родовищ у загально-планетарному масштабі охоплюють практично весь доступний сучасній експериментальній техніці діапазон варіацій фізико-хімічних параметрів (Т, Р, С, рН, ЕЬ та ін.), а також геологічний час та інші чинники, що не реалізуються у експерименті. Усе це якоюсь мірою знімає бар'єри обмеження різноманітності природних кристалічних сполук і слугує основою гіпотези А.П. Хом'якова про те, що природних меж кількості мінеральних видів нема. Це також узгоджується із виявленою М.П. Юшкіним тенденцією неухильного розширення структурної різноманітності мінералів у міру збільшення фонду мінеральних видів (наприклад, переважна більшість нових мінералів Хібін і Ловозерського району належать до раніше не відомих структурних типів).

В.В. Матіас і В.Г. Феклічев у розвиток ідеї А.П. Хом'якова зазначають, що статистика мінералів за видотворними елементами дає змогу передбачити нові рідкіснометальні мінерали, пізніше виявлені у природі (магноколумбіт, оловотанталіт та ін.). На їхню думку, можливе відкриття

нових мінералів, у яких поєднуватимуться такі рідкісні елементи, як Та і Ве, Та і КЬ, Та і Аз. У майбутньому більшість рідкісноземельних елементів стане видотворною. Кількість власне рідкіснометальних мінералів у XXI ст., вірогідно, подвоїться з огляду на тенденції їхнього відкриття у XX ст. Статистика (по 1997 р.) за рідкісними елементами (враховували мінерали, що містять не менше 0,1 %) Іл, КЬ, Сз, Ве, 8г, 8с, У, На, Се, Рг, N(1, 8т, Еи, СМ, ТЬ, Ву, Но, Ег, Ти, УЬ, Ьи, 2г, Н£ Та, N5 така: кількість власне рідкіснометальних мінералів 695; кількість мінералів з домішками рідкісного елемента понад 0,1 % - 975; загальна кількість мінералів, збагачених рідкісним елементом, - 1670.

Нагромаджений наукою матеріал свідчить про те, що різні мінерали можуть існувати в різних діапазонах фізико-хімічних параметрів. Одні мінерали є стійкими в дуже широких межах температури, тиску, основності-кислотності й окисно-відновного середовища; вони, як звичайно, утворюють різні генетичні типи родовищ і тому належать до досить поширених (наприклад, кварц, пірит, флюорит тощо). Інші мінерали виникають тільки в надзвичайно специфічних умовах і тому здаються нам досить рідкісними. Коли в природі створюються відповідні умови, ці мінерали здатні нагромаджуватися і ставати поширенішими, а інколи навіть відігравати роль важливої корисної копалини. Можна навести дуже багато прикладів мінералів, що їх роками вважали рідкісними, а потім раптово вони ставали важливими рудами.

Майже єдиний мінерал цезію полуцит вважали великою рідкістю. Коли стало відомо, що він утворюється на кінцевих стадіях розвитку літієвих пегматитів унаслідок фракційної кристалізації, сприятливої для винятково високих концентрацій цезію, то полуцит почали відшукувати на багатьох пегматитових родовищах. Найбільше його виявлено серед пегматитів Бернік-Лейк у Канаді, які є важливим у світі цезієвим родовищем. Тут полуцит утворює майже мономінеральні зони потужністю до 5 м зі вмістом оксиду цезію до 20 %. В окремих ділянках цих пегматитів полуцит відіграє роль породотворного мінералу.

Досить рідкісним мінералом літію був петаліт - типовий для літієвих пегматитів, однак переважно як другорядний мінерал. Водночас петаліт слугує літієвою рудою на родовищі Бікіта (південь Зімбабве), а останніми роками в межах Українського щита відкрито рідкіснометальні пегматити, у яких петаліт є головним мінералом літію (Полохівське родовище - новий тип, майже чисто петалітовий).

Тривалий час головною рудою на берилій вважали берил., який містить 10-12 % ВеО. Усі інші берилієві мінерали, зокрема фенакіт В

бертрандит Ве4[8І2О₇](ОН)2, які містять, відповідно, 44 і 42 % ВеО, зачислювали до дуже рідкісних. Проте останніми десятиліттями відкрито родовища берилію нового гідротермально-метасоматичного типу, пов'язані з сублужними і лужними гранітоїдами, у яких фенакіт і бертрандит с головними мінералами берилію. В окремих ділянках їхній вміст у метасоматитах досягає 10-25 %. До дуже рідкісних мінералів берилію належав і гентгельвін 2л8^гВе8Ю4]б82, який у великих родовищах берилію фіксували лише як супутній мінерал. У 70-х роках в Україні виявлено майже чисто гентгельвінове (з незначною домішкою фенакіту) Пержанське родовище берилієвих руд серед комплексних рідкіснометальних метасоматитів Сущано-Пержанської тектонічної зони у північно-західній частині Українського щита. Це новий тип серед берилієвих родовищ. Вміст гентгельвіну у рудних метасоматитах Пержанської зони досягає 10-20 % і з ним пов'язано 91—97 % усього Ве.

Цікавою є проблема рідкісноземельних руд, оскільки майже всі мінерали рідкісних земель належать до малопоширених, а деякі навіть надзвичайно рідкісні. Упродовж десятків років головними рудними мінералами, з яких уважали за доцільне видобувати рідкісні землі, були фосфати рідкісних земель - монацит і ксенотим. Попутно їх ще видобували з різних танталоніобатів і титанатів (евксеніт, фергусоніт, лопарит). Ситуація змінилася після відкриття в карбонатитах флюорит-барит-карбонатних родовищ типу Маунтін-Пас (Каліфорнії) з промисловими концентраціями рідкісноземельного фторкарбонату - бастнезиту Се[СОз]Р, який уважали дуже рідкісним. Вміст його в рудах цього родовища досягає 15-20 %. Така ж доля й іншого досить рідкісного фторкарбонату - давериту СаУ[СОз]2Р, який сьогодні є головним мінералом ітрієвих і церієвих земель у рудах деяких родовищ. Новим видом рідкісноземельної мінеральної сировини вважають сьогодні такий екзотичний мінерал, як черчит (Се,У)[РС>4]'2Н2О, завдяки відкриттю у деяких районах черчитових пісків. Церієвий водний силікат острівної будови бритоліт Са2Сез(ОН)[8Ю4]з не утворює промислових концентрацій у родовищах рідкісних елементів, однак є провідним мінералом в анортоклаз-гастингсит-лепідомеланових сієніт-пегматитах (Азовське родовище цирконій-рідкісноземельного типу на Українському щиті). Тут виявлено дві генерації: рання (магматична) представлена Се-бритолітом із вмістом У2Оз 2—4 %, пізня (метасоматична) зачислена до У-бритоліту із вмістом У2Оз до 12-22 %.

Упродовж останніх десятиліть значно зросла зацікавленість у танталі та ніобії, більшість мінералів яких (за винятком танталіту-колумбіту) вважали надзвичайно рідкісними. Однак цілеспрямовані дослідження

танталовмісних пегматитів І нових типів рідкюнометальних родовищ -рідкіснометальних гранітів, польовошпатових метасоматитів і карбонатитів - засвідчили, що в них досить поширені такі мінерали, як пірохлор, мікроліт, фергусоніт, уоджиніт, гатчетоліт та інші, які містять Та і МЬ у значній кількості й можуть слугувати джерелом їхнього видобутку. В Україні промислове значення для видобутку ЇЧ^ТЬ і Та мають пірохлорові сієніт-пегматити, альбітити й альбітизовані маріуполіти Жовтневого (Маріупольського) лужного масиву та карбонатити Чернігівської зони у східній частині Українського щита. Пірохлор з сієніт-пегматитів багатий на тантал (містить до 5,5 % ТазОз), а також на рідкісноземельні елементи (до 2,2 % ТК^Оз). У карбонатитах, крім колумбіту, виявлені фергусоніт, гатчетоліт і ешиніт. Для гатчетоліту тут характерний підвищений вміст Та₂Оз (до 10 %), Ш₂ (до 12 %) і ТК₂О₃ (до 11 %).

Дуже важливою є поява нових видів мінеральної сировини для таких елементів, як А1, Н§, А§, \¥, для яких, здавалось би, давно визначені всі джерела. Це особливо важливо стосовно алюмінію, потреби якого значно зросли, а перспективи відкриття нових великих родовищ бокситової сировини обмежені. Тому як нову сировину для одержання алюмінію пропонують водний карбонат алюмінію - давсоніт МаА1(ОН)І[СОз], значні концентрації якого виявлені в глинистих вапняках і чорних сланцях формації Грін-Рівер у штаті Колорадо (США). Його утворення тут пов'язане з епігенетичними перетвореннями кори звітрювання на алюмосилікатних породах, зокрема ефузивних, під впливом гідрокарбонатно-натрієвих вод. У цій же формації зафіксовані заміщення давсоніту гексагональною модифікацією тригідрату алюмінію байєриту А1(ОН)з, який місцями утворює тонкі прошарки. Після цих відкриттів давсоніт виявлено у багатьох регіонах, у тому числі й на теренах України (Донбас, Карпати), однак поки що в непромислових кількостях. Отже, давсоніт і байєрит, про які не згадують у підручниках, є досить поширеними і можуть стати важливою сировиною для видобутку А1.

Для ртуті новими видами мінеральної сировини можуть бути сульфосолі деяких поліметалічних родовищ. Зокрема, таким є ртутний різновид тетраедриту шватцит, який тривалий час становив тільки мінералогічний інтерес. Щодо срібла, то до нових видів його сировини належать хлориди і броміди срібла - кераргірит А§С1 і емболіт А§(С1,Вг), які, поряд із самородним сріблом, є головними рудними мінералами нового типу гідротермально-осадових срібних родовищ, пов'язаних з вулканічними процесами (родовище Ватерлоо в штаті Каліфорнія), а також селенід срібла науманіт А§2§е, що є головним рудним мінералом в окварцьованих

ріолітових туфах міоценового віку родовищ Деламер у штаті Айдахо і Раунд-Маунтін у штаті Колорадо (США). Для вольфраму промислового значення набуває дуже рідкісний сульфід вольфраму -- тунгстеніт А^8а, який разом із шеєлітом виявлений у своєрідних телетермальних утвореннях на Чукотці (родовище Тамватнейське).

Серед неметалічної мінеральної сировини тривалий час не мав практичного використання брусит М§(ОН)2, оскільки невідомі були його промислові нагромадження. Після виявлення майже мономінеральних товщ бруситових порід цей мінерал став прекрасним замінником вогнетривкого магнезиту.