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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.07.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 0

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

сложено рыхлыми отложениями [68]. Среди бурых фосфоритов шт. Теннесси (СШ А) широко развиты рыхлые скопления фосфат­ ных зерен, смешанных с глинистым материалом (тип «мэйтрикс»). Именно в них располагаются желваки и пластинчатые обособле­ ния сцементированного, или плитчатого, фосфорита [9]. Магнетнтапатитовые брекчии — это изначально сцементированные плот­ ные, а местами даже крепкие породы. Встречающийся рыхлый ма­ териал, судя по всему, есть продукт механического и химического разрушения первоначально плотной брекчии. Отметим также зна­ чительно большую протяженность брекчий по падению: 120— 150 м против 15—30 м у фосфоритов. Кроме того, фосфориты формиру­ ются за счет фосфатсодержащих осадочных пород, имеющих широкое площадное распространение. Поверхностные воды цир­ кулируют в вертикальном и горизонтальном направлениях, выще­ лачивая породы на больших территориях. В то же время магнетитапатитовые брекчии встречаются и там, где площадное развитие карбонатитов невелико. Например, в месторождении Ковдор раз­ меры выходов брекчии вполне соизмеримы с размером выходов карбонатитов. А в месторождении Далбыха карбонатиты вообще не обнажаются на поверхности. Главное, однако, заключается в том, что гипергенная гипотеза не в состоянии объяснить природу основного составляющего брекчии — обломков магнетит-апатито- вой породы. Согласно гипотезе, это остатки разложенных карбо­ натитов. Но в таком случае, почему такие остатки нередко явля­ ются угловатыми обломками? Кроме того, размеры обломков могут значительно превышать размеры обособлений апатита во

вмещающих карбонатитах. Так, в

карбонатитах месторождения

Ковдор скопления апатита имеют

меньший размер, чем обломки

в брекчии

(до 5—7 см). То же наблюдается и в месторождении

Гленовер,

где блоки

апатитовой

породы достигают нескольких

метров в поперечнике.

Не может

быть принято и предположение

о том, что магнетит-апатитовая порода — это продукт гипергенной цементации, подвергнувшийся затем в результате карста дроб­ лению. На Тулинском месторождении преобладают обломки, в которых апатитовые зерна непосредственно срастаются друг с другом, образуя нормальный зернистый агрегат. То же наблюдает­ ся иногда и на Ковдорском месторождении. Если же внутри об­ ломков имеется вторичный фосфат-штаффелит, то он замещает апатит, причем видны разные стадии такового замещения. Физио­ графические особенности магнетит-апатитовых пород в обломках обычно отличаются от таковых из апатитовых сегрегаций вмещаю­ щих карбонатитов. Наконец, необходимо отметить, что обломки брекчий, имеющие довольно большой удельный вес и объемную массу, не концентрируются в придонной части тел, а распределя­ ются по всему телу. Скрытокристаллический фосфат (цемент брекчии) нередко присутствует и в самих карбонатитах. В Ковдор­ ском железорудном месторождении скрытокристаллический бурый апатит встречается в керне скважин, взятом с большой глубины

ІЗЗ


[59]. Отметим также присутствие среди новообразований' брекчии массива Гленовер флюорита, монацита, спекулярнта и других относительно высокотемпературных минералов.

Трудности, возникающие при проверке гппергенноп гипотезы фактическим материалом, заставляют вернуться к рассмотрению представлений, предполагающих хотя бы частично эндогенную природу брекчий. Оригинальную гипотезу такого рода предложил В. Фервурд [159]. Он считает, что ювенильные посткарбонатитовые растворы (возможно, смешанные с метеорными водами) произво­ дили выщелачивание карбонатитов массива Гленовер, в резуль­ тате чего образовался своего рода гидротермальный карст. В его полости растворы, обогащенные Р 2О 5, осаждали осадок, из кото­ рого кристаллизовался апатит, а позднее скрытокристаллнческне фосфаты. Кристаллизация сочеталась с карстообразованпем, что приводило к обрушению и дроблению закристаллизовавшейся породы. Гппотеза хорошо увязана с чашеобразной формой тела брекчии массива Гленовер, но она противоречит факту приуро­ ченности крупных апатитовых блоков к верхней части тела.

Представляется, что проблему происхождения брекчий необ­ ходимо решать с учетом близости магнетит-апатитовых пород в обломках нельсонитам, а это требует возврата к предположению

о наличии остаточного богатого P 2Ö 5 и другими летучими флюида (расплава, раствора или расплав-раствора), из которого могли кри­ сталлизоваться магнетит-апатптовые породы. В процессе кристал­ лизации, а возможно и по иным причинам (падение температуры), флюид приобретал свойства самовзрывающейся жидкости, что приводило к эксплозивным явлениям. Раздробленная магнетптапатнтовая порода уже при относительно низкой температуре цементировалась штаффелитом. Гипотеза требует существования флюидолроводников. При магматической природе флюида они должны трассироваться телами массивных нельсонитов, хотя раз­ меры тел могут бытьневелики. В случае гидротермальной природы флюида роль проводника могут выполнять зоны разлома, к кото­ рым обычно и приурочиваются брекчии '.

Происхождение кор выветривания. Вопросы генезиса кор вы­

ветривания на массивах ультраосновных щелочных пород

и

кар-

боиатитов обсуждались рядом исследователей, но в самом

общем

виде. Более детальная работа по проблеме проведена Е.

А.

Зве­

ревой и

Г. В.

Писемским [25]. Они отметили, что большая

часть1

1 Уже

после

того,

как работа

была сдана в печать,

опубликована

статья

Г. С. Курбатовой, Л .

Ф.

Ганнибал

и

О. Б. Дудкина о

магиетит-апатнтовой

(франколнтовой)

брекчии

Ковдорского

массива (Докл. АН

С С С Р ,

серия

геол.,

т. 207, №

5, 1973 г., с.

1208— 1211). В ней авторы относят брекчию

к продуктам

гипергенеза. Однако они отмечают, что брекчия— образование сложное, несущее следы разных по характеру процессов, а смесь фосфатов (апатита и штаффелита) нельзя считать результатом только гипергеиных явлений. Предполагается, что брекчия возникла при относительно повышенной температуре, а также в особых климатических условиях, отличных от условий, в которых формировалась ти­ пичная для Ковдорского массива кора выветривания.

134


кор выветривания относится к остаточному элювиальному типу. Было указано на определенные различия в формировании кор на карбонатитах и на силикатных породах. Основным компонентом гипергенного изменения карбонатитов являлось химическое вывет­ ривание, а основным агентом разложения — поверхностные воды, насыщенные С 0 2 и 0 2 и обладавшие, поэтому, способностью легко растворять карбонаты и окислять соединения железа. Раствори­ мость же апатита в них была значительно ниже (в холодных водах она меньше растворимости кальцита примерно в 100 раз). При воздействии таких вод на карбонатиты происходило раство­ рение карбонатов и накопление апатита вместе с другими устой­ чивыми минералами. Подобному процессу благоприятствовали зоны нарушенное™ и трещиноватости коренных пород. Соответственно, коры выветривания на карбонатитовых массивах относятся к ли­ нейному типу или сочетают признаки кор площадного и линейного типов (Нижнесаянское), хотя чисто площадные коры также до­ вольно типичны (Якупираига). Определенную роль в формирова­ нии остаточных отложений могла иметь деятельность поверхност­ ных водотоков. Продукты выветривания нередко перекрыты аллю­ виальными речными и озерными отложениями (Нижнесаянское, Озерное). В остаточных месторождениях характерно сохранение отношения апатит: магнетит в рыхлых породах таким же, каким оно было в коренных (Нижнесаянское, Сукулу). Очевидно, что такая сохранность характеризует процесс с оптимальным соотно­ шением между растворением и окислением, возможный при опре­ деленном сочетании внешних условий. Т. Дпнс (40] считает, что такими условиями являются большая площадь развития исходных карбонатитов, их бедность кремнеземом и сульфидами, особен­ ности климата, препятствующие интенсивному выветриванию. При­ мером может служить кора выветривания на карбонатитах мас­ сива Мрима (береговая провинция Кении). Вследствие климати­ ческих условий или богатства карбонатитов сульфидами, химиче­ ское изменение пород там шло особенно интенсивно. В результате в коре практически не оказалось фосфатов, за исключением не­ больших количеств горсейксита и монацита [40].

Иногда в корах выветривания могла происходить цементация рыхлых продуктов вторичным натечным фосфатом типа штаффелита (Букусу, Сокли). Такому процессу должны были способство­ вать условия тропического климата и обогащенное™ под гумусо­ выми соединениями, благоприятствующими их насыщение Р 20 5.

Коры выветривания на силикатных породах также образовы­ вались при химическом выветривании, но ведущими процессами в этом случае были выщелачивание и гидролиз силикатных соедине­ ний, в результате чего кора приобретала сиалитовый состав (гид­ рослюдистый, каолинитовый, галлуазитовый). В отличие от карбо­ натитов, могущих изменяться в условиях любого климата, сили­ катные породы разлагались предпочтительно в условиях жаркого влажного климата.

135


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Произведенная на формальной основе типизация месторожде­

ний, подытоженные главные закономерности их

формирования

и размещения с учетом глобальных, региональных

н локальных

факторов позволили наметить основные критерии оценки террито­ рий на выявление в них потенциально апатитоносных провинций и массивов ультраосновных щелочных пород (табл. 4).

Главные выводы проделанной работы могут быть сформулиро­ ваны следующим образомл/Формация ультраосновных щелочных пород и карбонатитов богата апатитом. В пределах нашей страны уже обнаружены месторождения апатита этой формации, а в бу­ дущем возможно выявление новых месторождений. )

Возникает однако ряд промышленно-экономических проблем. Одна из них — необходимость учета комплексности месторожде­ ний при их разведке и освоении. Другая проблема — это правиль­ ная оценка перспектив отдельных регионов с учетом их апатнтоносности и особенностей географического положения.

Географически провинции в С С С Р расположены неблагоприят­ но. Большая их часть расположена в труднодоступных и экономи­ чески плохо освоенных районах. Маймеча-Котуйская, Тиманская, Карело-Кольская провинции лежат за Северным полярным кру­ гом, Алданская, Сетте-Дабанская, Восточно-Саянская, Енисейская приурочены к территориям со сложным рельефом и слабым раз­ витием коммуникаций. Все это осложняет разведку и введение месторождений в эксплуатацию. Имеются перспективы улучшения географического распределения апатитоносных провинций за счет южных частей Русской платформы: Украинского кристаллического щита, Воронежской антеклизы и зоны их сочленения с Донецкой впадиной [32].

Возможности уже выявленных районов щелочно-ультраоснов­ ного магматизма в отношении обнаружения и освоения апатито­ вых месторождений неодинаковы. Наиболее перспективны КарелоКольская, Маймеча-Котуйская, Восточно-Саянская и Казахстан­ ская провинции, которые условно можно выделить как провинции первой очереди.

Карело-Кольская провинция, бывшая некогда отдаленной окраиной государства, превратилась в крупный горнодобывающий район, продолжающий интенсивно экономически развиваться.

136


 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

Факторы, благоприятствующие образованию апатигоносных провинций и

 

массивов ультраосновных щелочных пород и апатитовых месторождений

 

 

 

 

в таких массивах

Общегеологическне н петро­

Апа тнтоносные комплексы

Структурные факторы

 

 

 

графические факторы

 

Провинции

Крупные положительные струк­

Континентальная

обстановка,

 

туры

с

платформенным

типом

накопление вулканогенно-осадоч­

 

развития (антеклнзы, щиты, сре­

ных толщ с преобладанием основ­

 

динные

массивы);

планетарные

ных

н щелочных

эффузнвов,

об­

 

глубинные разломы сквозьструк-

щая активизация

платформенного

Массивы

турного и межструктурного типов

магматизма

 

 

Относительно поднятые

блоки

 

 

 

 

 

внутри провинций;

региональные

 

 

 

 

 

глубинные разломы, их пересече­

 

 

 

 

фоскоритовы й

ния

 

 

 

 

Массивы метаультрабазнтового

Структуры эксплозивного типа,

 

линейные

н кольцевые разломы

типа,

массивы промежуточного

 

внутри массивов

 

 

типа с развитием ультрабазнтов и

 

 

 

 

 

 

карбонатнтов

 

 

 

пнроксен-флогопнт-

 

олнвшювый

я

карбонатнтовый

поздний апатит-

жд е н и

силикатный

се т о р о

ранний апатнт-

Т и п м

силнкатный

фенитовый подтип

 

нельсоннтовый

магнегнт-апатитовых брекчий

кор выветривания

Линейные н кольцевые разломы

 

 

внутри массивов, зоны контактов

 

 

внутри массивов

Массивы карбонатнтового

типа,

Кольцевые и конические струк­

туры массивов, кольцевые н ли­

массивы промежуточного

типа с

нейные разломы внутри тел кар-

широким развитием карбонатнтов

бонатнтов

 

 

Кольцевые линейные разломы, зоны экзоконтакта карбонатнтов и карбонатизированных пород

Кольцевые зоны внутри масси­ вов

Кольцевые зоны в экзоконтак­ тах массивов

Кольцевые конические и линей­ ные разломы внутри массивов

Массивы промежуточного типа с широким развитием нефелнн-пн- роксеновых пород

То же, кварцсодержащне вме­ щающие породы

Массивы промежуточного типа, массивы карбонатнтового типа

Трубки взрыва

в центральных

Массивы метаультрабазнтового,

частях массивов,

их эндо- и экзо-

промежуточного и карбонатитово-

контактах

 

го типов, тела карбонатнтов, фос-

 

 

корнтов, нельсоннтов

 

 

Массивы

с

широким развитием

 

 

карбонатнтов

и богатых апати­

 

 

том пород;

долины рек, озер, су­

 

 

хие водотоки, подножия возвы­

 

 

шенности

 

 

137