Кыштымские месторождения гранулированного кварца

Месторождения находятся на Урале в северной части Челябинской области. Они представлены тремя полями кварцевых жил среди кристаллических сланцев восточного обрамления гнейсового ядра Уфалейского гнейсово-мигматитового комплекса. Эти жильные поля образуют узкую зону меридионального простирания.

Уфалейский гнейсово-мигматитовый комплекс имеет двухэтажное строение. Его нижний структурный этаж (уфалейская свита) сложен протерозойскими глубоко метаморфизованными породами.

Породы верхнего структурного этажа (куртинская свита), несогласно перекрывающие образования уфалейской свиты, представлены слюдяно-кварцевыми сланцами с гранатом, дистеном, амфиболом и ставролитом, графито-слюдистыми кварцитами.

Кварцевые жилы месторождений находятся преимущественно среди пород куртинской свиты. Установлено, что все породы района многократно метаморфизованы в широком диапазоне фаций: от гранулитовой до зеленосланцевой. Считается, что породы гнейсового ядра Уфалейского комплекса, испытавшие метаморфизм высокотемпературных фаций, окружены породами низкотемпературных метаморфических фаций с постепенными переходами между ними.

В общей сложности на месторождениях выявлено почти 3 тыс. кварцевых жил. Три жильных поля объединяют подавляющее большинство из них. В промежутках между этими полями отмечаются лишь единичные жилы. Каждое месторождение представляет совокупность узких (шириной 5-20 м) линейно вытянутых (до 200 м и более) зон, объединяющих 3-5 жил. Наиболее распространены жилы длиной 20-30 м и средней мощностью 1-2 м.

Образование кварцевых жил происходило путем выполнения различных тектонических полостей, предопределивших их морфологию.

В жилах Кыштымских месторождений содержание кварца приближается к 99%. Выделяют массивный гигантозернистый кварц (молочно-белый и стекловидно-прозрачный) и гранулированный кварц (равномерно- и неравномернозернистый). Считается, что первый образовался в результате роста кристаллических индивидов, второй - за счет метаморфического преобразования (грануляции) последних.

Промышленную ценность месторождений представляют жилы гранулированного кварца, характеризующегося высокой химической чистотой и компактностью своей гранобластической структуры и потому пригодного для производства оптического кварцевого стекла. Зернистый гранулированный жильный кварц представляет собой агрегат прозрачных кварцевых зерен (гранул), находящихся в тесной упаковке. В жилах, сложенных этим кварцем, почти всегда наблюдаются реликты первичного массивного кварца. Гранулы характеризуются высокой однородностью как по размерам, так и по морфологии.

Гранулированный кварц характеризуется высоким светопропусканием, минимальным содержанием летучих (в основном воды и углекислоты) и соответственно газово-жидких включений.

Гранулированный кварц представляет собой продукт переработки исходного прозрачного кварца массивной структуры в условиях амфиболитовой фации регионального метаморфизма. В процессе грануляции происходила очистка кристаллической решетки кварца от механических и структурных примесей.