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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.07.2024

Просмотров: 118

Скачиваний: 0

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

измененные оливиниты. Более вероятно допустить, что в генезисе месторождения существенную роль играли фоскоритовые флюиды. Их влияние приводило к метасоматическому замещению и час­ тичной перекристаллизации флогопита и диопсида апооливинитов, а также способствовало росту ее отдельных бластокристаллов на фронте замещения, и ориентированного роста кристаллов в по­ лостях, занятых флюидом. В результате механической активности флюидов происходило дробление и захват апатит-форстеритовым агрегатом блоков пироксена и флогопита, а их движение в про­ цессе кристаллизации было причиной появления ориентировки в форстеритовой породе. Насыщенность летучими компонентами способствовала росту особо крупных минералов.

Наряду с фоскоритовыми жидкостями, в процессе формирова­ ния пегматоидов существовали и жидкости существенно апатито­ вого состава. Н. И. Краснова предположила, что из такой жидкости сформировано крупное округлой формы апатитовое тело в центральной части флогопитового месторождения Ковдор. Вы­ сокие температуры кристаллизации апатита допускают такую воз­ можность, хотя большая часть апатита в месторождении возникла метасоматическим путем.

Происхождение апатитовых сегрегаций в карбонатитах. Под­ ход к толкованию природы апатитовой минерализации этого типа целиком определяется представлениями о происхождении самих карбонатитов. Длительная дискуссия еще не закончена. Но на­ метился определенный сдвиг в сторону признания обоснованности магматической концепции. Этому в немалой степени способстовало обнаружение современных карбонатитовых лав в Танзании [37] и успехи экспериментального изучения упрощенных карбонатито­

вых систем [99].

1

 

 

 

 

В описаниях большинства карбонатитовых тел отмечаются две

формы развития апатита:

 

) короткопризматические с округлыми

головками2

(рисовидные)

 

и изометричные

зерна

размером

1—5 мм,1

часто сегрегирующиеся

в цепочки,

струнки

и гнезда;

) тонкопризматические и игольчатые индивиды длиной обычно

меньше

мм, всегда образующие

сегрегации

микрокристалличе­

ского облика.

 

 

 

 

 

Первые наиболее обильны в ранних карбонатитах. При относи­ тельно равномерном распределении апатита по всему карбонатитовому телу трудно решить вопрос о возрастных соотношениях его с породообразующим карбонатом. Сторонники метасоматического происхождения карбонатитов нередко относят апатит к ре­ ликтовым минералам, унаследованным от предкарбонатитовых метасоматитов [31]. Однако высказываются мнения и о наложен­ ной природе апатита [42]. Эта точка зрения справедлива для слу­ чаев локальной концентрации сахаровидного апатита в структурно ослабленных зонах (часто в ассоциации с редкометальной мине­ рализацией и магнетитом). Сравнительно равномерно рассеянный апатит, по-видимому, чаще сингенетичен карбонатам, т. е. обра-

9—222

129



зует с ними равновесный парагенезис. Это вытекает из. опытов по гомогенизации газово-жидких включений в апатите [132] и резуль­

татов [99] изучения системы С аД Р О Д г—C aF 2—С а С 0 3—С а (О Н )2. Установлена высокая температура гомогенизации главной массы включений в апатите из карбоиатнтов комплекса Ока — 600— 700° С, а эксперименты свидетельствуют, что если в магме со­ держится P 2Os более чем несколько процентов, апатит начинает кристаллизоваться раньше кальцита, причем оба минерала могут выделяться в широком интервале температур. Если принять в целом точку зрения о магматическом происхождении карбонатитов, можно допустить и возможность преимущественной концент­ рации фосфора в обогащенной щелочами и редкометальными элементами флюидной фазе, которая мигрировала во вмещающие породы еще па магматической стадии, вызывая апатитизацию, амфиболнзацшо и ослюденение докарбонатитовых пород (позд­ ний апатит — силикатный тип месторождений). В послемагматнческую стадию она была причиной концентрированного метасоматического апатнтообразования в зонах интенсивного расслапцевання, местах пересечения разломов внутри тел карбоиатнтов.

Особый петрогенетический интерес представляют апатитовые сегрегации микрокристаллического облика, имеющие форму кап­ левидных обособлений (1 —10 мм в поперечнике), а иногда упло- щенно-линзовидных и жилоподобных образований мощностью до нескольких сантиметров. Особенности апатитовых сегрегаций

этого

типа

наводят на

мысль

об их

лнквацпонной природе и

более

поздней относительно карбонатов6 кристаллизации

сгустков

фосфатной

жидкости.

Впервые

это

предположение

высказал

В. Брёггер [118]. Т. Барт и И. Рамберг [ ] поддержали его, сослав­ шись на структурное сходство описанных обособлений с апатито­ вым агрегатом, получаемым в эксперименте. Предположение о не-

смесимости

карбонатной и фосфатной

жидкостей (на определен­

ной стадии

эволюции карбонатитовых

магм)

нуждается,

однако,

в проверке.

 

Нельсониты

прорывают

карбо-

Происхождение нельсонитов.

 

 

 

 

натиты и обладают признаками интрузивного залегания. Необхо­ димо указать также на большое сходство их минерального состава и микроструктурного облика в известных месторождениях, при­ сущую им флюидально-линейную микротекстуру и тождество структурных взаимоотношений главных минералов со структурой, полученной при экспериментальном изучении системы магнетит — апатит [152]. Уже давно было высказано предположение, что ин­ трузивно-магматические существенно апатитовые породы явля­ ются, по-видимому, одними из последних диффереициатов карбонатитовой магмы [47]. Существование в карбонатитовых комплексах Африки особой апатит-магметитовой стадии отме­ тил Т. Дине [40]. Ж . Мельшер [77] в карбоиатитах Якупиранги выделил две генерации апатита: первая, по его мнению, кристал­ лизовалась одновременно с кальцитом, а вторая — с магнетитом

130


из остаточной флюидной фазы. Д . Бейли [8] особо подчеркнул, что обнаруженная им в комплексе Мвамбуто апатит-мартитовая порода обладает флюидалъио-трахитоидной текстурой, и, по-види­ мому, является родственной по своей магматической природе существенно магнетитовым лавам Чили [150].

Вполне четко проблема нельсонитов в карбонатитовых комп­ лексах впервые была сформулирована А. Филпоттсом [151]. Этот исследователь заинтересовался сходством и устойчивостью соста­ вов классических нельсонитов из анортозитовой ассоциации с апатит-магнетитовыми породами некоторых щелочно-ультраоснов- ных массивов (Немегос, Ока). Выдержанность состава выражена,

вчастности, стабильностью среднего содержания Р 2О5 (18—22%).

Врезультате экспериментального исследования было установлено, что такое содержание примерно соответствует эвтектическому. Микроструктура эвтектоидного состава также оказалась близкой

структуре нельсонитов:

дендритовидные

выделения

магнетита

с включениями мелких

зерен апатита. По

мнению А.

Филпоттса,

на магматическое происхождение нельсонитов указывают: лайко­ вая форма залегания, эвгектоидиый состав и вещественная близость апатптсодержащей магнетитовой лаве, открытой на

севере Чили [150].

расплав-раствор

в процессе своего внедрения

Нельсонитовый

и сопутствующего

ему изменения

Р —Т условий, по-видимому,

также испытывал ликвационное расслоение на существенно апатитовые и магнетитовые фракции. Это допущение хорошо согласуется с результатами экспериментов [146] и удовлетвори­ тельно объясняет шлирово-полосчатую текстуру нельсонитов. Близкая текстура получена в опытах по кристаллизации систем из двух несмешивающихся жидкостей [38].

Происхождение магнетит-апатитовых брекчий. Магнетит-апа-

титовые брекчии со штаффелитовым (или франколитовым) цемен­ том, впервые попав в поле зрения специалистов, были отнесены к продуктам вулканических или закрытых эксплозий. Такого мнения придерживался их первый исследователь Дж . Вильямс [160], описавший породы в массиве Магнет-Ков как туфы. Подоб­ ные представления были высказаны позднее по этому же поводу Д . Мак-Коннелом и Дж . Брунером [145]. Р. Фишер [128] считал апатитовую брекчию массива Гленовер вулканогенной жерловой породой. В С С С Р брекчии описал Е. М. Эпштейн [35] под назва­ нием карбонатнтовые брекчии со штаффелитовым цементом. Тела брекчий он расматривал в качестве трубок взрыва, возникших на поздних стадиях гидротермально-метасоматического карбонатнтового процесса, Л. С. Егоров [43, 48] отнес брекчии МаймечаКатуйского региона к типичным эруптивным образованиям, сла­ гающим диатремы. Взрывная природа брекчий предполагалась как наиболее вероятная и Э. А. Ланда [70]. Л. С. Егоров и Э. А. Ланда обратили внимание на преобладание в обломках брекчий пород апатитового и магнетит-апатитового состава, близ­ ких по своим особенностям обнаруженным в массиве Ессей нэльсонитам. Ю . Л. Капустин [60] также отнес штаффелитовые брекчии

9*

131


к продуктам посткарбонатнтовых глубинных эксплозий; консоли­ дирующимся в породу в результате гидротермального процесса.

Популярность эксплозивной гипотезы естественна. Брекчиевое строение породы, воронкообразная форма тел, обычность для карбонатитообразования взрывных явлений — все это серьезно свидетельствует в ее пользу. Тем не менее, все большую распространенность получают иные представления. В. Фрайклэнд, Р. Гарнер и Е. Кайзер [129] пришли к выводу о гипергенной при­ роде апатитовых пород Магнет-Кова, их формировании в резуль­ тате выветривания карбонатитов. Это мнение было затем под­ держано Р. Эриксоном и Л . Блейдом [127], Ю . Н. Занин и Л . Т. Жирова [56] обратили внимание на сходство штаффелитового цемента в брекчиях с фосфатным веществом некоторых типов фосфоритов. На этом основании они высказали предположение об идентичности условий образования брекчий и фосфоритов, выпол­ няющих карстовые воронки. В. И. Терновой, Б. В. Афанасьев и В. И. Сулимов (устное сообщение) отнесли брекчии Ковдорского массива к образованиям типа линейных кор выветривания.

Обсуждая предложенные варианты гипергенной гипотезы, сле­ дует указать на неправомерность отнесения брекчий к собственно корам выветривания. В брекчиях отмечается явное увеличение от­ ношения апатита к магнетиту по сравнению с таковым в карбонатите, и в то же время, как правило, не обнаруживается при­ знаков развития по какой-либо исходной породе. Контакты с карбонатитамн четкие со слабыми экзоконтактовыми измене­ ниями. Нет переходных зон между брекчией и подстилающей породой, нет зональности или стратификации, столь обычных для кор. Налицо и явное отличие от типичных месторождений зон гипергенеза, например, Нижнесаянского. Таким образом, брекчии не являются ни чисто остаточными продуктами, ни продуктами линейного инфильтрационнояго порообразования.

Более правомерно предположение о карстовой природе брек­ чий [56]. Суть его сводится к следующему. Поверхностные воды активно растворяют карбонаты карбонатитов и значительно слабее — апатит и другие устойчивые минералы. Остаточный ма­ териал замывается в возникающие при растворении карбонатитов полости, где он затем цементируется вторичным натечным фосфа­ том, что сочетается с дроблением вследствие продолжающегося карстообразования. Гипотеза объясняет предполагаемый изолиро­ ванный характер тел брекчий, их смену на некоторой глубине карбонатитамн, природу вторичного фосфата. Аналогия с фосфоритообразованием также правомерна. Многие тела остаточных фосфоритов (шт. Теннеси, СШ А) имеют воронкообразную форму19]. Это так называемые каттеры, приурочивающиеся к расширен­ ным карстом трещинам отдельности в известняках. Тем не менее, брекчии существенно отличаются от остаточных фосфоритов. По­ следние представляют часто рыхлую или глинистую породу. В Ашинском месторождении (Урал) 60—70% объема фосфоритов

Ш