სპეციალური ლიტერატურა პეროქსიდული მადნების შესახებ თითქმის არ გაგვაჩნია. ცნობილია, რომ ვიდრე საბადოზე მანგანუმით მდიდარი მადნები არსებობდა. პეროქსიდული მადნების სირთულეს არ წამოადგენდა, მაგრამ დროთა განმავლობაში მდიდარ მადნებთან ერთად პეროქსიდული მადნებიც შემცირედა. საქმეს ისიც ართულებს, რომ გვირაბებში პეროქსიდული მადნების მანგანუმის ღარიბი მადნებიდან გამოყოფა ვიზუალურად ძალზე ძნელია, რადგან სახალხო მეურნეობის ისეთი დარგები, როგორიცაა ქიმიური და ელექტროქიმიური მრეწველობა, ფერადი მეტალურგია, მედიცინა გაზრდილ მოთხოვნებს უყენებს პეროქსიდულ ნედლეულს, ამიტომ დღის წესრიგში დადგა შემდეგი საკითხები: რას შეიძლება ეწოდოს პეროქსიდული მადანი და რომელი ტიპის მანგანუმის მადნებს განეკუთვნება იგი? შეიძლება თუ არა მისი სელექციური მოპოვება? სხვა საბადოზე თუ არსებობს პეროქსიდული მადნის მსგავსი მადნის გამოყოფის საშუალება?
პეროქსიდულ მადნებად შეიძლება ჩაითვალოს ისეთი მადნები, რომლებიც 72% მეტ მანგანუმის ორჟანგს შეიცავენ.
მინერალოგიური შესწავლის საფუძველზე დადგინდა, რომ ჭიათურის საბადოზე მანგანუმუს ორჟანგის დიდი შემცველობით ხასიათდებიან მანგანუმის მადნების შემდეგი მინერალები: პიროლუზიტი და ფსილომელანი(ჟანგეულ მადნებში), მანგანუმის ორჟანგის შემცველობა შესაბამისად 100 და 60-84%. ჰაუსმანტი და ბრაუნტი (მეტაფორულ მადნებში) , შემცველობა -55,2 და 38%, მეორეული პიროლუზიტი, მეორეული ფსილომენი, ვერნატიტი და რამდელიტი(დაჟანგულ მადნებში), შემცველობა 100, 60-80, 70-82 და 60-75%. დანარჩენი მადნების სახეობებში მანგანუმის ორჟანგი მცირე რაოდენობით აღინიშნება, კარბონანტულ მადნებში კი საერთოდ არ არის.
იდეალურად სუფთა მინერალები ბუნებაში არ არსებობს. ისინი ყოველთვის შეიცავენ მინარევების გარკვეულ რაოდენობას. მინერალ პიროლუზიტში მინარევის რაოდენობაა 10-15%, ფსილომელანში-30-44%, მანგანტში- 50-55%. თუ ზემოაღნიშნულს მხედველობაშ მივიღებთ, მანგანუმის ორჟანგის რაოდენობა მინერალურ პიროლუზიტში შემცირდება 90%, ფსილომელანში-62% მდე, მანგანიტში იგი ყოველთვის 50% ზე ნაკლები იქნება, ხოლო მეტამორფულ მადნებში უმნიშვნელო რაოდენობით იქნება. ამდენად პეროქსიდული მადნებისთვის გამოსავალ ნედლეულად გვევლინება მხოლოდ მინერალური პიროლუზიტი, რომელშიც ფსილომელანი მცირე რაოდენობითაა მინარევის სახით.
პიროლუზიტი და ფსილომელანი გვხდება როგორც ჟანგეულ, ისე დაჟანგულ მადნებში. მინერალოგიურად ისინი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ფიზიკურ-ქიმიური შემადგენლობითა და ფიზიკური აღნაგობით. მაგალითად თუ ჟანგეული მადნების მინერალებისთვის დამახასიათებელია ოოლითური ან ფარულკრისტალური აგებულება, დაჟანგული მადნები გარეგნულად ფოროვანია, ფხვიერი. თუ პირველი შავი ფერისაა, მეორე მოყავისფრო-მორუხო და ა.შ. განსხვავების მიზნით ჟანგეულ ფაციესში წარქმონილ მინერალებს პირველად ეწოდება, ხოლო თანამედროვე გამოფიტვის ზონაში ჟანგვის პროცესის შედეგად წარმოქმნილს-მეორეული.
პირველადი ანუ ფაციესისათვის დამახასიათებელია, მინერალები:
პარულუზიტი-პეროქსიდული მადნის ძირითადი მინერალი. იგი ხასიაეთდება ბურთისებრი ანუ ოოლითური ეგებულებით, დაშრევებულია უმეტესად ქვიშის მარცვლის ან ღრუბლის სპიკულის გარშემო. მინარევები საკმაოდ რბილია. ოოლითებს, განსხვავებული ზომების გარდა, კონტურების შემოწირულობის მიხედვით ახასიათებთ ფორმების მრავალსახეობა, დაწყებული ბურთისებრი ფორმიდან დამთავრებული მოგრძო მოხაზულობით. ეს მიგვანიშნებს რომ მინერალების ჩამოყალიბების დროს გარეგანი ძალების ზემოქმედებით ოოლითები ადვილად იცვლიან ფორმას.
რამსდელიტი-მჭიდრო კავშირშია პიროლუზიტთან. იგი მისთვის დამახასიათებელი ელვარებისა და ანიზოტროიული თვისებების გამო მხოლოდ მიკროსკოპით დაიკვირვება( საბადოზე პირველად აღმოაჩინეს 1968 წელს).
ფსილომელანი-საბადოზე შედარებით იშვიათად გვხდება. მას აქვს თირკმლისებრი ფორმა და პიროლუზიტისებრი მოშავო ფერის წვრილი ოოლითები.
მეორეული ანუ დაჟანგული ფაციესისათვის დამახასიათებელია მინერალები.
„შავი ბელტა“ საკმაოდ გავრცელებულია დაჟანგულ მადნებში და ძირითადად მეორეული ფსილომელანისგან შედგება. მიკროსკიპით ამ მინერალების ცენტრში შეიმჩნევა მაგნიტის ბირთვები, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ჟანგვის პოროცესები მინერალურ მანგანიტში არ დამთავრებულა. მინერალი ბოლომდე არ არის დაჟანგული.
მეორეული ფსილომელანი-წარმოიქმნება ჟანგის ზონაში მანგანიტებისა და კარბონატების ხარჯზე. მეტწილად იჟანგება მეორეულ პიროლუზიტამდე. ჭიათურის მანგანუმის მადნებში კარბონატული მადნების ჟანგვის შედეგად წარმოქმნილ ფსილომელანებში-რანსეიტი(კალციუმის ფსილომელანი) და კრიპტომელანი(კალციუმის დიდი შემცველობით).
ვერნადიტი დაჟანგული კარბონატული მადნების ერთ-ერთი მთავარი მინერალია. მისი ძირითადი თვისებაა გამოშრობისას დაკარგოს წყალი და გარდაიქმნას მეორეულ პიროლუზიტად. ვერანდიტი ჭიათურაში პირველად აღმოაჩინა პ. ანდრუშენკომ 1954 წელს. იგი შეიმჩნევა როგორც კარბონატული ოოლითების ჩანაცვლების პროდუქტი კოლომორფული ძარღვაკების სახით.
რანსეიტი-გვხდება კარბონატულ დაჟანგულ მადნებში ვერნადიტთან ერთად. ამ უკანასკნელთან მჭიდროდ არის დაკავშირებული და მისგან მხოლოდ დამახასიეთებელი ტკეჩდობით განსხვავდება.
მეორეული პიროლუზიტი ყველაზე მდგრადი მინერალია ჟანგვის ზონაში. თანამედროვე გამოფიტვის უბნებში ყველა მანგანუმის მინერალები გადადიან მინერალ პიროლუზიტში.
ამ მინერალების გეოქიმიური მონაცემების დამუშავებამ ცხადყო, რომ მანგანუმის ელემენტს რაიმე მნიშვნელოვანი კავშირი მანგამუნის მადანში მყოფ სხვა ელემენტებთან არა აქვს. ამის საფუძველზე შეიძლება დავასკვნათ რომ ჭიათურის აუზში მადანწარმომქმნელი პროცესები მანგანუმის დაგროვებით (კონცენტრაციით) გამოიხატება, ხოლო მადნეულ ჰორიზონტში დანარჩენი ელემენტები მინარევების სახით გვხდება თიხებში, ფოსფატებში, მინდვრის შტაპშ და ა.შ., როგორც ფუჭი ქანები.
პეროქსიდული მადნების სელექციური მოპოვებისთვის გეოლოგებმა გ. ავალიანმა, ვ.თაბაგარმა და მ.ავალიანმა 1979 წელს შეიმუშავეს მანგანუმის მადნებიდან პეროქსიდების გამოყოფის ახალი მეთოდი, რომელშიც გამოყენებულია პეროქსიდული კოეფიციენტი(იგი გამოითველება მანგანუმის ორჟანგისა და ელემენტ მანგანუმის მოლეკულური წონათა შეფარდებით). ამ კოეფიციენტის მეშვეობით დადგნდა, რომ ჟანგეული მანდების ფსილომელან-პიროლუზიტური ფენები შეიცავენ სუფთა პიროლუზიტურ შრეებს. მაგალითად, პერევისაში-1,90 მ. სამხრეთ მღვიმეში-2, 30 მ; მის ცენტრალურ ნაწილში-1,60 მ; შუქურეთში-0,95; რგანში, თაბაგრებსა და მერევში-0,80 მ; ხედა რგანში-60 მ. და დარკვეთის ნაწილში-0,30 მ.
არსებული კონდიციებისა და პეროქსიდული კოეფიციენტების გამოყენებით საბადოზე პირველად გამოთვალეს სელექციური მოპოვებისთვის გამოსადეგი პეროქსიდული მადნების მარაგი.
პეროქსიდული მადნების შესწავლით გამოირკვა, რომ მისთვის დამახასიაეთბელია ლინსიზებრი, პლასტიკური და ბუდისებრი მოხაზულობ. მათში პეროქსიდების შრეების რაოდენობა იცვლება 1-დან 5-მდე, ხოლო შრეების სიმძლავრე -0,10-დან 1მ-მდე და მეტად.
პეროქსიდული სხეულების ფართობის მერყეობს 2 500 და 50 000 მ2 -მდე ხოლო ცალკეული ბუდობების მოცულობა- 800 დან 1000 მ-მდე.
ზემოაღნიშნული საბადოს გეოლოგიური შესწავლის საფუძველზე შეიძლება დავასკვნათ, რომ პეროქსიდწარმოქმნა, რომელიც გულისხმობს ფსილომენალური მადნების გარდაქმნის პროცესის ინტენსიურობას პეროქსიდულ მადნებში, ასახასვს მადნების დაგროვებისთვის სინათეზს. მაგალითად, ჟანგეულ ფაციესებში პიროლუზიტებში წარმოქმნილი არიან ფსილომელანის ჟანგვის შედეგად მადნის დალექვის პროცესების დროს(ეს მკაფიოდ ჩანს მიკროსკოპში). პიროლუზიტ-ფსილომელანების მადნებში ხშირად ფსილომენების მინერალების ოოლითები შემოფარგლულია პიროლუზიტების კრისტალებით, რაც ფსილომენების პიროლუზიტად გარდაქმნაზე მიგვითითებს. მათთან ერთად არსებობს მინერალური მანგანიტი, რაც ადასტურებს სამივე მინარალის ერთდროულ დალექვას ჟანგეულ ფენაში. პეროქსიდწარმოქმნა ყველაზე ინტენსიურად მიმდინარეობდა ჭიათურის აუზის ჩრდილო-დასავლეთ ნაწილში, განსაკუთრებით მდინარე ყვირილად მარჯვენა მხარეს მდებარე ზეგნებზე. ამ პროცესის შენელება შიენიშნება ჩრდილო-აღმოსავლეთისკენ. გარდა ამისა, უნდა აღინიშნოს, რომ ჭიათურის მანგანუმის საბადოზე პეროქსიდული მადნები ჩრდილო-დასავლეთ ნაწილთან შედარებით 2ჯერ უფრო მეტია, ხოლო მარჯვენა ნაპირი მარცხენა ნაპირისგან განსხვავდება.
პეროქსიდული მადნების დიდი მარაგით, ფსილომელანების პიროლუზიტში გადასვლის ინტენსიურობით (პეროქსიდწარმოქმნით), პეროქსიდული მადნების გავრცელების დიდი ფართობით, მანგანუმის ჰორიზონტის ზედაპირული განლაგებით, განსაკუთრებით საბადოს მარჯვენა ნაპირის ჩრდილო-დასავლეთ ნაწილში, რელიეფის უფრო დიდი დანაწევრებით, მდ. ყვირილას შენაკადების ღრმა ხეობებითა და ხევებით, რომლებიც შეიშველებენ მადნიანი ფენის მთლიან ჭრილსა და საგებ ქანებს.
ზემოაღნიშნულიდან ჩანს, რომ ჭიათურის მანგანუმის აუზის ჩრდილო-დასავლეთ ნაწილში დალექვის პროცესები და ჟანგეული ნაერთების გადასვლა პეროქსიდულ მადნებში ინტენსიურად მიმდინარეობდა, ხოლო აღმოსავლეთისა და სამხრეთ-აღმოსავლეთისკენ ეს პროცესი ნელდებოდა. ამის მიზეზი შეიძლება იყოს ჰიდროთერმების ცირკულაცია საბადოზე არსებული ნასხლეტების გასწვრივ, რომლებიც უმეტესად განლაგებულია საბადოს ჩრდილო-დასავლეთ ნაწილში(ე.წ. „მთავარი რღვევა“ და მისი განშტოებები). პეროქსიდების ნაკლებობა აუზის ჩრდილო-აღმოსავლეთ მიმართულებით შეიძლება აიხსნას აუზის ამ ნაწილში მადნების ფაციალური ცვლილებებით: აუზის სანაპირო ზონაში წარმოქმნილი ჟანგეული ფაციესი შეიცვალა ღრმა ზღვის კარბონატული მადნებით, რომლებშიც პეროქსიდები არ არის. ამ უკანასკნელს, შეიცავენ დაჟანგული მადნები თანამედროვე გამოფიტვის ზონებში(მეორეული პიროლუზიტები). ცნობილია რომ ზედაპირთან ყველაზე ადვილად იჟანგება კარბონატული და მაგნიტური მადნები, ხოლო შედარებით ნაკლებად-ფსილომელანური მადნები, უცვლელი რჩება პირველადი პიროლუზიტური მადნები.
ბოლოს, შეიძლება ავღნიშნოთ რომ ჭიათურის საბადოზე პეროქსიდული გამადნება დაკავშირებულია მანგანუმის ჟანგეული ფსილომელან-პიროლუზიტური მადნების ჟანგვის თანამედროვე ზონებთან. მანგანუმის მადნების ნაწილობრივ დაჟანგული პროდუქტები პეროქსიდებათ არ ჩაითვლება. ამდენად პეროქსიდულობაზე მანგანუმის მადნის საბადოების შესწავლისთვის -ფსილომელან-მანგანიტებისა და კარბოტანების ჰიპერგენული (ჟანგვის) ზონები. შეფასების კრიტერიუმად მიჩნეულია მადნებში მანგანუმის ორჟანგის შემცველობა და პეროქსიდების დიაგნოსტირება პეროქსიდული კოეფიციენტის მეთოდით.
მეცნიერება და ტექნიკა
1987 წელი.
ავტორი: მ. ავალიანი