Файл: Ланда Э.А. Апатитовые месторождения карбонатитовых комплексов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.07.2024

Просмотров: 135

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сталлах октаэдрической формы размером более сантиметра в по­ перечнике. Он ассоциируется с апатитом и слюдой, а внутри ин­ дивидов магнетита наблюдаются вросткн апатита и пирохлора. Апатит образует мелкие зерна овальной формы с изъеденной по­ верхностью; зерна иногда загрязнены железной пылью.

В долинах и у подножий холмов на

карбонатитах залегает

слой рыхлых и глинистых почв, богатых

РгОз.

Мощность слоя

20—40 м. Намечается некоторая

зональность

в его строении.

В верхних частях развиты обычно

глинистые разбухающие отводы

образования или лимонитовый материал. Здесь относительно не­ много Р0О5. Ниже идет в основном штаффелит-франколитовый ма­ териал с магнетитом, а еще ниже рыхлая смесь магнетита и апа­ тита — своего рода апатитовый песок с примесью магиетитового гравия. Апатит имеет тот же облик, что и в карбонатитах — мел­ кие (0,4—0,5 мм) овальные зерна, а индивиды магнетита крупнее, чем в карбонатитах. Апатита в среднем в почвах содержится 30— 50%, магнетита 25—30%, 30% породы приходится на долю тон­ кодисперсной фракции, в которую входят в основном гидроокис­

лы железа

(гётит20, лимонит). В

породе

встречаются также кварц

(до 7%). Апатитоносные почвы Сукулу довольно богаты пирохло­

ром (0,02%

Nb 5). Отмечается

 

также

присутствие

бадделеита,

циркона, ильменита. Очень неравномерно

(отдельными пачками)

в породе распределен вермикулит.

2

5

 

 

 

массива —■

 

Общее

содержание почв в

 

разведанной части

202 млн. т,

среднее содержание

Р О

 

13%■

После обогащения по­

лучается высокого качества апатитовый концентрат.

Возможно

также получение богатого пирохлорового концентрата.

*

Месторождение Сокли

[149]. Массив Сокли (финская часть Ка-

 

 

рело-Кольской провинции) — это штокообразное округлое в пла­ не тело, прорывающее и фенитизирующее гранитогнейсы архея. Массив находится в стадии изучения. Пока считается, что прак­ тически весь шток в современном срезе (около 20 км2) образо­ ван карбонатнтами. Отмечается также присутствие пород, состоя­ щих из кальцита, магнетита, серпентина, клиногумита и апатита, которые могут быть сопоставлены с фоскоритами, а также пород типа слюдяных пикритов. Карбонатиты массива — это в основ­ ном сёвнты, но есть и бефорситы.

В своей северо-западной части массив перекрыт толщей преи­ мущественно рыхлой породы, обогащенной апатитом и называемой реголитом. Реголит образует подковообразное в плане тело пло­ щадью около 4 км 2. Мощность пласта составляет первые метры— первые десятки метров. Состоит реголит из апатита, франколита, гётита и слюды. В местах, где франколит и гётит содержатся в значительных количествах, отмечаются блоки сцементированной

твердой породы1,

focf, {\ J5 ~ li% .

гт■

~ ’

 

 

 

1 Эти плотные образования сходны со штаффелитовымн агрегатами из маг- нетнт-апатнтовых брекчий.

107


2

 

5

в реголите в среднем около 14%'- Запасы ру­

Содержание Р 0

 

ды можно оценить в несколько сотен миллионов тонн.

Прочие месторождения.

В карбонатитовом массиве Озерный

(провинция Сетте-Дабан)

 

в долине озера, большей частью покры­

той водой, располагается2 5

рыхлый пласт мощностью8

25—40 м по

периферии и 50 м в центральной части, обогащенный апатитом.

Содержание Р О

в пласте в среднем около % [1]. В

массиве Ка-

луве (провинция Замбези—Луангва), представляющем собой карбонатнтовый силл с площадью выхода 12,5 км2, в центральной

части2 5

имеется рыхлый пласт, в котором содержится около 25%

апатита. Однако мощность пласта небольшая

и

общие запасы

Р О

ограниченные [40]. В месторождении Луэш

[40]

наблюдаются

тела вторичных железистых пород, существенно обогащенных нио­ бием. Апатит, частично замещенный здесь вавеллитом, представ­ ляет интерес как побочный продукт при добыче ниобиевого кон­ центрата. Скопления остаточных пород с апатитом и пироксеном известны [123] в массиве Тороро (провинция оз. Виктория).

К подтипу месторождений кор выветривания на силикатных породах относится месторождение Красномайского массива (Ка­ захстанская провинция). Здесь на биотит-апатитовых пироксенитах развита кора мощностью 15—50 м, обогащенная вермикули­ том н апатитом [ 1]. К подтипу месторождений кор выветривания на существенно апатитовых породах относятся рыхлые скопления (мощность — первые десятки метров) на нельсонитах в месторож­ дениях Ессей и Ыраас (Маймеча-Котуйская провинция).

Заключение по типу месторождений кор выветривания.

1.Форма тел в месторождениях плащеобразная со значитель­ ным площадным распространением пород при относительно не­ большой протяженности тел на глубину (первые метры — первые десятки метров). Характерна их весьма неровная нижняя поверх­ ность (Нижнесаянское, Якупиранга).

2.Месторождения залегают чаще на карбонатитах или в не­ посредственной близости от карбонатитов, реже на силикатных

породах, приурочиваясь к долинам рек (Нижнесаянское), озер (Озерное), пересохшим водотокам, подножиям возвышенностей (Букусу, Сукулу).

3.Месторождениям свойствен преобладающий несвязанный рыхлый (охры, песок, гравий) или глинистый характер отложе­ ний. Только в подчиненных количествах встречаются плотные сце­ ментированные породы из штаффелита (Букусу), штаффелита и гётита (Сокли). Возможно, это обусловлено особенностями фор­ мирования кор выветривания, но нельзя исключить того, что это остатки пород типа нельсонитов или магнетит-апатитовых брек­ чий.

4.Для месторождений типична стратификация отложений (хо­ тя и не всегда четко выраженная) с выделением нескольких раз­ новидностей пород, сменяющихся по вертикали (Нижиесаянское,

108


Букусу, Якупиранга). Имеются горизонты, переходные по составу и структуре между коренными неизмененными породами и рыхлы­ ми продуктами их изменения. Возможно частичное сохранение в рыхлых породах текстур и структур коренных пород (Нижнесаян­ ское, Якупиранга).

5. Количество апатита в месторождениях зависит от его содер­ жания в коренных породах и превышает последнее в 3—4 раза. Разрушение пород, умеренно богатых апатитом, приводит к на­ коплению рыхлых пород, содержащих около 10% Р 20 5 (Саянское, Букусу, Сукулу), образование очень богатых апатитом остаточ­ ных продуктов (20% Р2О 5) свидетельствует о высоком первичном его содержании в коренной породе и, в частности, об изменении

существенно

апатитовых

пород типа

фоскоритов пли магнетит-

апатитовых6

брекчий (Сокли) и нельсонитов (Якупиранга). Место­

рождения могут быть комплексными

(редкие металлы).

. Апатит в рыхлых отложениях имеет те же особенности, что

и апатит карбонатитов.

Штаффелит

(франколит)

представлен

скрытокристаллическими

и микрокристаллическими

агрегатами.

Минералогические особенности последних нуждаются в дополни­ тельном изучении.


Г л а в а 4

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ АПАТИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Описанные выше месторождения являются типичными магматогенными образованиями. Говорить об особенностях их распре­ деления — значит говорить об особенностях распределения слож­ ных интрузий ультраосновного щелочного состава, в самом суще­ ствовании которых заключена причина появления значительных концентраций апатита. Поэтому прежде, чем перейти к обсужде­ нию локальных закономерностей размещения месторождений вну­ три интрузивных массивов, необходимо остановиться па планетар­ ных и региональных закономерностях размещения продуктов уль­ траосновного щелочного магматизма, т. е. пространственных, вре­ менных и общегеологических особенностях их появления в земной коре, чему частично уже были посвящены исследования [22, 23, 24, 60, 93, 104, 134].

ПЛАНЕТАРНЫЕ И РЕГИОНАЛЬНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Особенности размещения провинций ультраосновных щелочных пород и карбонатитов. Анализ таких особенностей произведен Ю. М . Шейнманном [23, 24]. Он указал, что области ультраоснов­ ного щелочного магматизма располагаются в жестких консолиди­ рованных участках земной коры и приурочиваются к краевым швам платформ и складчатых областей (Восточно-Саянская и Невадийская), к краевым частям платформ (Маймеча-Котуйская, Карело-Кольская, Скандинавские, Чадобецкая, Алданская, запад СШ А и юго-восточная Канада), к внутренним частям платформ (восточная Африка), к областям завершенной складчатости (Прирейнская, Приенисейская). Ю . A4. Шейнмаин предположил воз­ можность обнаружения щелочно-ультраосиовных комплексов и в пределах стабильных блоков внутри геосинклинальных зон. От­ крытие Казахстанской провинции подтвердило такое предположе­ ние.

Было отмечено, что в локализации продуктов щелочно-ультра­ основного магматизма огромную роль играют глубинные разрыв-

110

1 — карбонатнтовые комплексы; 2 — зоны разломов; 3 — выходы докембрннского фун­ дамента. Провинции щелочно-ультраоснов­
ных пород; (1 — грабенов Великих Озер. 2 — 03. Виктория. 3 — рифта Грегори, 4 — Руква-Карема, 5 — Чнлва (Шнрва), 6 — бе­ реговая Кенни. 7 — Замбезн-Луангва. 8 — Южной Родезии. 9 — Трансвааля. 10 —
Дамараленда, 11— Анголы)
[64] с изме­
Рис. 35. Общая схема размещения рифтовых структур и карбонатитовых комплексов Африки. По
нениями.

ные структуры. По Ю. М. Шейнманну, размещение провинций внутренних частей платформ и областей завершенной складчато­ сти контролируется планетарными зонами глубинных разломов, которые названы сквозьструктурными, поскольку они могут пере­ секать различные структуры земной коры. Для других типов про­ винции также устанавливается сопряженность с планетарными разрывными структурами, но другого типа, чем сквозьструктурные разломы, а имен­ но с краевыми швами плат­ форм, которые протягиваются по их контуру на огромные расстояния. Например, МалоХетский разлом (Маймеча-Ко- туйская провинция), Главный Саянский разлом (ВосточноСаянская провинция), Мелька­ ло-Кыллахские разломы (Сет- та-Дабанская провинция), являются составной частью системы периферийных дизъюнктивов, оконтуривающих Сибирскую платформу. Учиты­ вая, что указанные дизъюнктивы отделяют платформы от других структурных областей земной коры, целесообразно именовать их межструктур­ ными.

Планетарные системы раз­ рывных нарушений служат своего рода соединительными нитями между отдельными провинциями и позволяют вы­ делить географические объ­

единения щелочно-ультраосновных комплексов более высокого по­ рядка. Таким объединением является огромная Панафриканская карбонатитовая провинция (или сверхпровинция), объединяемая системой Великих Африканских разломов, протяженность которых составляет около Vs окружности Земли (рис. 35). Такова и Паневропейская карбонатитовая провинция, которая приурочена к ги­ гантскому Рейнско-Скандинавскому линеаменту (рис. 36) протя­ женностью в 4000 км, проходящему через области альпийской и варисцийской складчатости, Восточно-Европейскую платформу и ограничивающему с востока область каледонской складчатости. Составными частями лннеамента являются Рейнские грабены (Прирейнская провинция), а также Южно-Скандинавские разло­ мы (грабен Осло, Скандинавские провинции). Линеамент, воз-

111


можно, продолжается и в пределах Кольского полуострова, вклю­ чая в свою систему Карело-Кольскую провинцию [78].

П. Кумарапели и В.

Саул [142] показали,

что рифтоподобиая

система Св. Лаврентия

соединяется через

долины озер Эр и и

Онтарио с прогибом Миссисипи и разломами Кентукки-Ривер и Раух-Крик, а через долину оз. Верхнего с нарушениями на запа­

де СШ А ,

в

частности

с системой

Уачита

(рис. 37). К указанным

 

 

 

 

 

 

 

 

зонам

приурочиваются

и кар-

 

 

 

 

 

 

 

 

бонатитовые комплексы, по­

 

 

 

 

 

 

 

 

этому

можно

предполагать

 

 

 

 

 

 

 

 

существование

Панамерикан­

 

 

 

 

 

 

 

 

ской

карбонатитовой

провин­

 

 

 

 

 

 

 

 

ции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Межструктурные дизъюнк-

 

 

 

 

 

 

 

 

тивы, опоясывающие Сибир­

 

 

 

 

 

 

 

 

скую платформу (протяжен­

 

 

 

 

 

 

 

 

ность несколько тысяч кило­

 

 

 

 

 

 

 

 

метров), обнаруживают

связь

 

 

 

 

 

 

 

 

с провинциями

и самой

плат­

 

 

 

 

 

 

 

 

формы, и складчатых зон, ее

 

 

 

 

 

 

 

 

окаймляющих (Манмеча-Ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

туйская, Восточно-Саянская,

 

 

 

 

 

 

 

 

Алданская, Сетте-Дабанская),

 

 

 

 

 

 

 

 

позволяя

выделить Пансибир­

 

 

 

 

 

 

 

 

скую карбонатитовую

провин­

 

 

 

 

 

 

 

 

цию (рис. 38).

Все сказанное

 

 

 

 

 

 

 

 

указывает

на

существование

 

 

 

 

 

 

 

 

глобальной глубинной взаимо­

Рис.

36.

Схема

 

По

 

связи

между

областями

ще-

2Рейнско-Скаидішав-

лочно-ультраосновного

магмо-

1

 

ского

линеамента.

 

[11].

 

— зоны

разломов;

— границы тектониче­

образования.

 

с круп­

 

 

 

 

ских

областей

 

Несмотря на связь

ными разрывными нарушения­ ми, в том числе и сквозьструктурными, провинции ультраосновных щелочных пород приурочены к определенному типу структур, воз­ никающему при специфически платформенных тектонических движениях. На это обстоятельство ранее почти не обращали вни­

мания, хотя достаточно беглого взгляда на схемы

размещения

областей щелочно-ультраосновного “магматизма, чтобы

увидеть,

что большинство

из них расположено в пределах древних щитов

(Карело-Кольская

и Скандинавские — Балтийский

щит,

Алдан­

ская — Алданский

щит,

Бразильская — Восточно-Бразильский

щит, провинции Африки — Африканский щит, провинции Канады— Канадский щит, Гренландская провинция— Гренландский щит); Часть провинций расположена в районах развития отложений чехла платформы, но опять-таки в положительных платформенных структурах: Маймеча-Котуйская провинция — на перекрытом склоне Анабарского щита, Чадобецкая провинция на Чадобецком

М2

!