Файл: Лисицын А.Е. Геологические основы поисков эндогенных месторождений бора.pdf

парагенетических ассоциаций соответственно, равны 0,29' и 0,42. Вероятно, на месторождении имеет место сосуществованиеминералов такого состава, которые характеризуются промежу­ точными величинами константы равновесия. Полученные зна­ чения константы равновесия отвечают образованию минералов в условиях наименьших глубин гипабиесальной фации, где вследствие низкого давления углекислоты скаполит оказывает­ ся более кислым, чем сосуществующий с ним плагиоклаз.. Взаимоотношения скаполита с данбуритом и последнего с дру­ гими борными минералами этого месторождения (датолитом,,

Температура образования кальциевых боросилнкатов может быть оценена по данным термометрического анализа и гидро­

репитации боросилнкатов и некоторых кальциевых боратов. Из данных этой таблицы следует, что диапазон температур декре­ питации включений в аксините из разных месторождений сос­

60

следовательностн: аксинит (320°С), данбурит (280°С), датолит (170°С).

Аналогичная, но более четкая картина температурной по­ следовательности выделения боросиликатов выявляется при сравнении температур декрепитации включений в этих минера­ лах в пределах отдельного месторождения (табл. 14).

Таблица 14 Температура декрепитации (в ° С) газово-жидких

Температуры декрепитации жидких включений кальциевых боратов соответствуют наблюдаемым взаимоотношениям этих минералов, т. е. последовательность их образования согласует­ ся с общим снижением температуры (см. табл. 13).

■Температурные пределы гидротермального синтеза датоли-

данные согласуются с результатами термометрических опреде­ лений.

Гидротермальный синтез кальциевых боратов, проведенный И. Я. Некрасовым и другими («Изучение...», 1970), показал, что температурный предел устойчивости кальциборита превы­

felder, Herzog, 1958). Гидротермальный синтез норденшельдина осуществлен при температуре 350—700° (Диман, Некрасов, 1965).

Данные экспериментальных исследований по синтезу бора­ тов согласуются как с последовательностью минералообразования, которая намечается по ассоциациям борных минералов и их взаимоотношениям, так и с результатами термометрических исследований.

Таким образом, наиболее высокотемпературными являются данбурит, аксинит, турмалин, норденшельдин, основная масса которых образовалась в диапазоне от 300—350 до 450—500°С, низкотемпературными—-водные метабораты кальция, форми­

61

рующиеся при температурах от 100— 150 До 300—350° С. Датолиту и кальцибориту свойствен более широкий температурный диапазон образования — от 250 до 450—500° С.

Поскольку главная масса известковых скарнов формируется в температурных условиях 400—800°С (Жариков, 1968), можно полагать, что образование боросиликатов и высокотемператур­ ных боратов — кальциборита и нордеишельдина — начинается еще в конце скарнового этапа, однако основная масса борного оруденения формируется в постскарновый этап.

Кислотность — щелочность растворов, по-видимому, являет­ ся одним .из главных параметров постмагматического процесса,, в значительной мере определяющих тот или иной минеральный тип борного месторождения в нзвестковоскариовой формации.

Работами Д. С. Коржинского показано, что режим кислот­ ности— щелочности гидротермальных растворов определенным образом эволюционирует в соответствии с опережающей вол­ ной кислотных компонентов на фоне общего снижения темпера­ тур постмагматического процесса. В общем плане примени­ тельно к месторождениям нзвестковоскариовой формации эта эволюция выражается в том, что в процессе известкового скарнообразовання, происходящего в раннюю щелочную стадию, в силу указанных выше причин, а также в результате взаимо­ действия растворов с породами, через которые они просачива­ ются, растворы постепенно нейтрализуются, после чего, уже в постскарновый этап, кислотность их увеличивается. Дальней­

лочного режима постмагматических растворов оказывает хими­ ческий состав родоначальных интрузий и литологический сос­ тав среды, в которой происходят гидротермальные процессы (Жариков, Омельяненко, 1965). Наиболее полно процессы ран­ ней щелочной стадии, в которую формируются собственно скарны (в известковых контактах) проявляются в связи со средними, основными и щелочными интрузиями. В случае кис­ лых гранитоидов процессы этой стадии не только смещены во времени, но и менее интенсивны и сравнительно быстро сменя­ ются кислотным выщелачиванием. Несомненно также большое влияние, которое оказывает химизм вмещающей среды на ха­ рактер эволюции постмагматических растворов. Так, кислые вмещающие породы, естественно, способствуют более интенсив­ ному развитию стадии кислотного выщелачивания. Богатая основаниями вмещающая среда, наоборот, нейтрализует поток кислых компонентов, что приводит к слабому проявлению ста­ дии возрастающей кислотности.

Рассмотрим несколько месторождений бора известковбскарновой формации, характеризующихся разными типами борной

62

минерализации, что обусловлено главным образом изменением- кислотно-щелочного режима минералообразующих растворов. В этом отношении уральское месторождение с боратной мине­ рализацией и боро-оловорудное месторождение Средней Азии служат примером проявления двух крайних случаев эволюции иостмагматических растворов.

На уральском месторождении боратная минерализация при­ урочена к слабо скарнироваінным кальцитовым мраморам, примыкающим к зоне массивных пироксен-гранатовых скарновмощностью 20—50 м, развитой на контакте мраморов с кварце­ выми диоритами. Борная минерализация здесь представлена боратами кальция.

Изученные ранее соотношения различных боратов, а также боратов и ассоциирующих с «ими минералов (Малиико, 19631),

дополненные данными термометрического анализа (Малинко, I960), позволяют наметить следующую смену минеральных ас­ социаций в зоне скарниро'ваниых мраморов: диопсид и гранат,, магнетит; кальциборит и близкие к нему по времени доломит;, анкерит, ангидрит и пирит; сибирскит, ссайбелиит и антигорит;- гипс и водные метабораты кальция — коржинскит, уралборит, вимсит, нифонтовит, фроловит, пентагидроборит. Новообразо­ вания кальцита завершали процесс минералообразования наместорождении.

На боро-оловорудном месторождении -Средней Азии борная минерализация развита в экзоконтакте массива лейкократовых биотитовых гранитов, локализуясь в ороговикованіных и слабо скарнированных переслаивающихся алевролитах, песчаниках и известняках. Наибольшим распространением борная минерали­ зация пользуется в зонах скарнированных роговиков или скарноидов. Борная минерализация представлена данбуритом, датолитом, аксинитом, турмалином и норденшельдииом. Соотно­ шение борных минералов, а также соотношение их с касситери­ том и другими минералами были охарактеризованы выше. Оносвидетельствует о том, что вслед за образованием скарновых минералов происходило выделение бороалчомосиликатов, данбурита, скаполита, норденшельдина и касситерита, сменившее­ ся ркварцеванием, а затем появлением датолита. Наиболеепоздними сформировались' кальцит и флюорит.

Геологические условия возникновения характерных мине­ ральных ассоциаций этих двух месторождений и смена их вовремени позволяют предполагать существенные различия в об­ разовании месторождений, явившиеся результатом разного хода кислотно-щелочной эволюции постмагматических раст­ воров. ■

На уральском месторождении гранитолды повышенной ос­ новности (кварцевые диориты) в совокупности с богатой осно­ ваниями вмещающей средой (известняки) способствовали интенсивному развитию ранней щелочной стадии, вырааившей-

63

ся в образовании мощных зон пироксен-гранатовых скарнов. Тс же причины привели к быстрой нейтрализации потока кис-

.лотных компонентов, в результате чего стадия возрастающей кислотности проявилась незначительно, о чем свидетельствует -отсутствие кварца. Вероятно, формирование борной минерали­ зации в существенно карбонатной (кальциевой) среде в усло­ виях низкого химического потенциала кремния в растворах не создавало благоприятных условий для образования здесь дато­ лита и других бороснлнкатов, но способствовало развитию кальциевых боратов.

На боро-оловорудном месторождении Средней Азии пост­ магматический процесс имел иной характер. Кислый состав интрузии (лейкократовые биотптовые граниты) и преимуще­ ственно кислый характер вмещающих пород (ороговикованные алевролиты), очевидно, способствовали быстрому повышению кислотности потока постмагматических растворов. Вследствие этого процессы ранней щелочной стадии на месторождении оказались слабо проявленными, что выразилось в незначитель­ ном скарнирова-нин пород. Быстрая нейтрализация потока слабощелочных растворов и дальнейшее повышение их кислот­ ности в данной геологической ситуации привели к интенсивно­ му развитию на месторождении стадии кислотного выщелачи­ вания. Поэтому здесь распространена кислотофильная мииера- ■лизация. Она выражена в скаполитизации, образовании касси­ терита и борной минерализации в виде аксннита, турмалина, норденшельдина и особенно широко данбурита. Последнее сви­ детельствует о возрастании активности бора в растворах одно­ временно с увеличением их кислотности. Интенсивное выделе­ ние данбурита, по-видимому, послужило своего рода разгруз­ кой бороносных растворов, в связи с чем последующее минералообразование происходило без значительного выделения борных минералов. Сильное окварцевание вслед за данбуритизацией явилось заключительным моментом стадии возрастаю­ щей кислотности на данном месторождении. Дальнейшее минералообразование, которое протекало на фоне понижения тем­ ператур и кислотности постмагматических растворов, приво­ дило к разложению норденшельдина и данбурита, неустойчи­ вых в этих условиях, с замещением первого ассоциацией касси­ терита и датолита, а второго— датолитом.

Образования кальциевых боратов в стадию повышающейся щелочности здесь не происходило, вероятно, в связи со слабым развитием процессов этой стадии на месторождении и недоста­ точно высоким химическим потенциалом бора в растворах конечных этапов постмагматической деятельности.

<64