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
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