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
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