Марганцевые породы

Первичные марганцевые породы образуются путем в морях, реках, реже озерах. Скопления марганца могут образоваться и в коре выветривания. Но обычно крупные аккумуляции марганца с образованием руд генетически сопряжены с ионными и коллоидными химическими осадками кремнезема или песчано-глинистыми толщами прибрежной области моря. Марганцевые руды могут быть связаны с вулканами, с региональными зонами эксплозивного и эффузивного вулканизма, с хемогенными осадками, порожденными гидротермами.

Марганецсодержащие породы, обогащенные соединениями марганца, в качестве основных минералов содержат окислы четырех- и двухвалентного марганца, родохрозит. Оксиды и гидроксиды марганца представлены псиломеланом MnO2·mMnO·nH2O, пиролюзитом MnO2·nH2O, манганитом MnO·OH, реже браунитом Mn2O3. Кроме минералов марганца в манганолитах есть гидроксиды железа, глинистые минералы, опал, халцедон, кальцит, сидерит, песчано-алевритовый материал. Подвергнутые метаморфизму марганцевые породы содержат браунит Mn2O3, гаусманит Mn·Mn2O4 и родонит Mn2(SiO3)2.

В осадочных породах, возникших за счет отложения первичного материала в водных бассейнах, манганолиты обычно представлены псиломелан-пиролюзитовыми породами, кремнисто-пиролюзитовыми породами и карбонатными рудами марганца.

Наиболее широко распространены псиломелан-пиролюзитовые образования, слагающие руды крупнейших месторождений мира. Обычно это землистые черные рыхлые породы, зернистые темно-серые, черные массы, часто пятнистые. Иногда псиломелан-пиролюзитовые скопления марганца имеют оолитовое строение, содержат включения зубов акул, беспозвоночных ископаемых. Кремнисто-пиролюзитовые породы сходны по составу с пиролюзит-псиломелановыми, но для них характерна тесная ассоциация с осадочным опалом, кварцем, халцедоном. Наконец, третий тип манганолитов связан с карбонатными осадками и представляет собой скопления карбонатов марганца – манганокальцита, родохрозита в карбонатных накоплениях морских бассейнов. По А.Г.Бетехину руды марганца подчинены существенно кремнистым осадкам (опокам, яшмам, спонгонолитам), либо – существенно известковым отложениям. Четвертую группу относительно самостоятельных по генетически-фациальным условиям образования, морфологии и составу манганолитов представляют железо-марганцевые конкреции в отложениях морских и океанических бассейнов на глубинах от 0,1-0,2 км до 8-9 км.  Их присутствие в морских отложениях, особенно в абиссальных регионах, известно со времен глубоководной экспедиции Челленджера. По морфологии среди них различают собственно конкреции, глыбы и корки. Конкреции разнообразны по форме – желваки, лепешковидные образования, усеченные пирамиды и пр. Размеры от 1 до 25 мм. Часто это наслоение окислов марганца, глинистого вещества около центрального ядра, представленного кусками пемзы, реже зубами акул, кусочками ила. Минералогический состав конкреций – аморфные массы гидрогётита, железистого манганита, редко псиломелана. Отмечается присутствие значительного числа элементов, в том числе радиоактивных – хрома, иттрия, лантана, галлия, иония и др. Цвет конкреций серо- и желто-черный.

Скопления конкреций могут достигать существенных масштабов с образованием обширных полей. Суммарные оценки запасов конкреций на дне Мирового океана – 2-3 тыс. млрд. т по данным Ю.М. Пущаровского. Происхождение конкреций связывают с расколами земной коры (спрединг) и поступлением из подкоровых источников вулканогенного материала. По Н. М. Страхову они имеют седиментационно-диагенетическое происхождение и связаны с перераспределением хемогенного марганца в осадках.

Вторично окисленные руды марганца локализуются в корах выветривания первично-окисных и карбонатных руд и отличаются пористостью, повышенным содержанием окиси кальция и фосфора. Выделяют один тип элювиальных месторождений марганца – «марганцевые шляпы», образующиеся при выветривании докембрийских метаморфических толщ, включая джеспелитовые (крупные месторождения в Габоне, Индии).

Образование манганолитов обычно связывают с миграцией двухвалентного марганца в речных водах. В щелочных морских водах вблизи береговой линии он окисляется и выпадает в виде коллоидных гидроксидов Mn(OH)4. Образуются осадочные руды. По мере удаления от берега окисно-гидроксидная пиролюзит-псиломелановая руда сменяется карбонатными минеральными формами марганца (родохрозит, манганокальцит). Такова, например зональность в олигоценовых рудах Южно-Украинского бассейна.

Озерно-болотные марганцевые руды встречаются, в основном, в современных отложениях (Финляндия, Швеция, Канада). В современных озерах Балтийского щита руды образованы псиломеланом, гидрогётитом с примесью родохрозита, изредка – лептохлоритов. Крупнейшие месторождения марганца связаны с морскими песчано-алевритовыми и кремнисто-глинистыми отложениями олигоцена (Никопольское  – Украина, Чиатура – Грузия, Мангышлакское – Казахстан). Известны месторождения с рудными скоплениями в существенно известковистых осадках. В них рудные прослои, сложенные преимущественно манганокальцитом, переслаиваются с более бедными марганцовистыми известняками, глинистыми известняками, мергелями. В рудных пластах присутствует очень небольшое количество тонкого кластического материала. Это месторождение бедных по содержанию марганца руд (Улутелякское на западном склоне Урала, Бурштынское в Прикарпатье и др.).

Месторождения марганца, в эффузивно-осадочных формациях, образующиеся на удалении от очагов эффузивной деятельности, помимо наличия в составе рудоносной толщи вулканогенных продуктов, отличаются присутствием различных количеств терригенного материала, кремнистых, хемогенных осадков. В разрезе таких месторождений отмечаются кремнисто-глинистые сланцы, яшмоидные породы, железистые яшмы, туффиты, туфы, пластообразные залежи эффузивов (Музульское месторождение в Западной Сибири).