Файл: Юрк, Ю. Ю. Особенности минералогии фтора Украинского кристаллического щита.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 64
Скачиваний: 0
М И Н И С Т Е Р С Т В О Г Е О Л О Г И И У К Р А И Н С К О Й С С Р
И Н С Т И Т У Т М И Н Е Р А Л Ь Н Ы Х Р Е С У Р С О В
Ю. Ю. Ю Р к,
Е.П. ГУРОВ,
Е.П. ГУРОВА
ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛОГИИ ФТОРА УКРАИНСКОГО КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЩИТА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКОВА ДУМКА»
К И Е В — 1 9 7 3
УДК 549. t 1477)
О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р д-р геол.-мин. наук Ю. Ю. Ю Р К
Г«es. публична* X ааучн© - техним» " * •
'бмоливтѳка с- •• '
іЭКЗЕМПЛЯР ЧИТАЛЬНОГО -'V
Редакция информационных изданий Зав. редакцией В. И. Гилелах
0292—517
М2 2 1 ( 0 4 ) - 7 3
фИнститут минеральных ресурсов МГ УССР, 1973 г.
ВВЕДЕНИЕ
Последние годы ознаменовались открытием на Укра ине ряда месторождений и проявлений флюорита.
На Приазовье, в зоне сочленения Украинского кристаллического щита с Донбассом, геологами треста «Артемгеология» открыто крупное Покрово-Киреевское месторождение, являющееся в на стоящее время единственным промышленным месторождением флюорита в Европейской части СССР. В верхнедокембрийских осадочных образованиях Приднестровья выявлено Бахтынское месторождение и ряд более мелких проявлений флюорита. В се веро-западной части щита установлены рудопроявления флюо рита, связанные с метасоматическими образованиями СущаноПержанской тектонической зоны. Все это позволяет рассматри вать территорию Украины как крупную фтороносную провин цию. В связи с этим Институтом минеральных ресурсов Мини стерства геологии УССР были проведены работы по изучению геологии, минералогии и генезиса месторождений и рудопроявлений флюорита на территории Украины.
Наиболее распространенным минералом фтора является флюорит. В пределах Украинского щита и сопредельных терри торий типы его рудопроявлений весьма разнообразны. Минера лизация флюорита здесь представлена пластовыми телами в карбонатных породах, гидротермальными жилами и прожилка ми среди кристаллических пород, акцессорной вкрапленностью в гранитоидных и щелочных породах и некоторыми другими ти пами. К весьма своеобразному и редко встречающемуся типу проявлений относится Бахтынское месторождение, в пределах которого флюорит слагает цемент песчаников.
В пределах крупной тектонической зоны краевой части щита минерализация фтора представлена кроме флюорита комплек сом редких минералов из группы алюмофторидов, среди кото-
3
рых в настоящее время установлены криолит, прозопит, томсенолит, нахнолит, веберит, ральстонит, элыіасолит и геарксутит. Авторами настоящей работы впервые описаны томсенолит, пахнолит и некоторые другие алюмофториды, представляющие пер вую находку этих минералов на Украине. Подобный комплекс редких алюмофтористых минералов является наиболее богатым по количеству минеральныхвидов этой группы в Советском Союзе и одним из наиболее интересных в мире. Установление в гранитных пегматитах Украины редкоземельного флюорита, в составе которого преобладают редкие земли цериевой группы, является второй достоверной находкой подобного минерала в мире.
Большое внимание в работе уделено описанию типоморфных признаков флюорита из различных месторождений и проявле ний Украинского кристаллического щита. Состав флюорита и его типоморфиые признаки находятся в тесной зависимости от условий его кристаллизации, в первую очеоедь от температур образования и генетической связи с магматическими комплекса ми различного состава. При изучении химического состава гЬлюооита основное внимание было уделено выяснению солепжания в нем редкоземельных элементов и их состава, а также стронция и некоторых других примесей, определяющих многие типомопсЬные особенности минерала. Для флюопитов из всех важнейших рудопроявлений и месторождений Украины были изѵчгены их люминесцентные свойства, а также изменение лю минесценции флюоритов при их прокаливании. Исследование термолюминесценции флюоритов сопровождалось изучением спектров термолюминесценции отдельных максимумов термо высвечивания, что позволило установить природу важнейших из них.
Большое внимание при изучении флюоритов было уделено выяснению зависимости их физических и химических свойств от особенностей генезиса,, что позволяет использовать эти свой ства для выяснения условий минералообразования.
ЧАСТЬ I
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛОГИИ И ГЕНЕЗИСА ФЛЮОРИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И РУДОПРОЯВЛЕНИЙ УКРАИНЫ
Источником фтора в земной коре |
на |
протяжении |
всей истории Земли, по представлениям |
А. П. Вино |
|
градова (1959), является вещество мантии. В |
результате его |
разогрева выплавляются силикатные фракции, насыщенные ле тучими, главным образом Н2О, HF, HCl и СО2.
В земной коре происходит охлаждение и кристаллизация расплавов, что сопровождается отделением воды, выносящей с собой и фтор. Поведение фтора в этом процессе различно для магматических расплавов разного состава. В результате про ведения экспериментальных работ по изучению растворимости фтора в расплавах различной кислотности-щелочности получе ны данные, объясняющие поведение этого элемента в магмати
ческом процессе. Увеличение кислотности |
расплава |
приводит, |
||||||
при прочих равных |
условиях, к более высокому |
отделению |
фто |
|||||
ра в газовую фазу |
(Л. Н. Когарко и др., 1968). Наоборот, |
уве |
||||||
личение щелочности расплавов |
повышает растворимость фтора |
|||||||
и других галогенидов, которые не теряются |
в |
ходе |
кристалли |
|||||
зации, а накапливаются в составе остаточных |
расплавов. |
|
||||||
Среднее содержание фтора |
в земной |
коре, |
по |
данным |
||||
А. П. Виноградова |
(1959, 1962), К. К. Турекиана |
и Дж . Веде- |
||||||
поля (Turekian, Wedepohl, 1961), составляет |
0,065%. |
В |
табл. 1 |
по данным этих исследователей приведены средние содержания фтора в различных типах пород.
5
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
i |
|
Средние |
содержания фтора |
в различных |
породах земной |
коры, % |
|
|
||
|
Типы |
порол |
По |
Виноградову, |
По Turekian, |
|
||
|
|
1962 |
|
Wedepohl, |
1961 |
|
||
|
|
Изверженные породы |
|
|
|
|
||
Ультраосновные породы |
|
Ь |
10-2 |
1 • |
10-2 |
|
||
Основные |
породы |
(диориты, |
анде- |
3,7-10-2 |
4-10 |
- 2 |
|
|
Средние |
породы |
5-10-2 |
5,2-10 - 2 |
|
||||
зиты) |
|
|
|
|
||||
Кислые породы |
|
|
8- |
Ю - 2 |
8,5 • 10 |
-2 |
|
|
Сиениты |
|
|
|
|
|
12-10 |
- 2 |
|
Осадочные |
породы |
7,4 • 10 - 2 |
Сланцы |
5 - Ю - 2 |
|
Песчаники |
|
2,7-10 - 2 |
Известняки |
|
3,3-10-2 |
Наиболее низкие содержания фтора наблюдаются в составе |
||
ультраосновных пород, где они |
составляют |
1 • 10 ~ 2 %. Более |
низкие содержания фтора установлены в ультраосновных поро дах Урала и Тувы, а также в альпинотипных ультраосновных породах из различных районов мира. Более высокие содержа ния фтора, превышающие кларковые для ультраосновных по
род, установлены во включениях этих пород в кимберлитах, |
а |
|
также для кимберлитов (В. П. Комаров, 1969). |
|
|
Содержание фтора увеличивается в породах |
основного |
и |
среднего состава, составляя в них соответственно |
3,7 -10 ~ 2 |
и |
5 . Ю - а % (А. П. Виноградов, 1962). Для пород основного и
среднего состава |
из различных |
петрографических провинций |
||||
содержание |
фтора |
колеблется от |
0,3 • 10 ~'г до |
62 |
• 10 ~ 2 % |
при |
среднем содержании по отдельным массивам |
от |
1,1 - 10 —2 |
до |
|||
9,6- 1 0 ~ 2 % |
(В. П. Комаров, 1969). Дальнейшее повышение |
со |
держания фтора происходит в породах кислого состава, где оно
составляете—8,5 • 10 ~а |
% |
( А . П . В и н о г р а д о в , |
1962; Turekian, |
|||||
Wedepohl, |
1961). Д л я различных массивов гранитоидов |
Совет |
||||||
ского |
Союза колебания |
в |
содержании |
фтора |
составляют от |
|||
8,48- |
10 -* |
до 20-10 ~* |
% |
(В. П. Комаров, 1969). Среднее со |
||||
держание |
фтора в |
гранитных породах |
Юго-Западной |
Англии |
||||
составляет |
13,9510 |
~ 3 |
% |
(Fuge, Power, |
1969). Наиболее |
высо |
кое содержание фтора характерно для щелочных породи сиени тов. Особенно высокое содержание фтора (24 • 10 ~* %) уста новлено в.нефелиновых сиенитах агпаитового ряда (В. П. Ко маров, 1969).
Содержание фтора в лампрофировых и дайковых породах выше среднего содержания его в глубинных породах соответ ствующего или близкого состава (Nernez, 1968).
6
Для эффузивных пород также устанавливается увеличение содержания фтора от ультраосновных пород к породам основ ного и среднего состава и далее к породам кислого и щелоч ного состава (Shepherd, 1940; В. И. Герасимовский, Е. Н. Сави нова, 1969).
В осадочных породах намечается тенденция к увеличению среднего содержания фтора от песчаников к известнякам и да лее к сланцам, в которых кларки фтора в три раза выше, чем в песчаниках (Turekian, Wedepohl, 1961).
В процессе остывания и кристаллизации магм условий для накопления фтора нет, за исключением некоторых типов пород повышенной щелочности. В связи с этим собственно магма тические месторождения флюорита с промышленными кон центрациями минерала не известны. Главная масса фтора в виде легкоподвижных соединений переходит в растворы и выделяется при постмагматических процессах. По представлениям В. Линдгрена (1935), источником фтора для флюоритовых месторожде ний Западных штатов США являются глубинные магмати ческие очаги, в результате магматической дифференциации ко торых происходило отделение летучих. Связь с глубинными маг матическими очагами предполагается для флюоритовых место рождений Забайкалья, Средней Азии и других районов (Ф. И. Вольфсон, 1962; Г. Г. Грушкин, 1964, и др.). По пред ставлениям А. А. Якжнна (1962), массивы гранитоидов и не которых других пород, залегающих в районах развития флюори товых месторождений Забайкалья, являются продуктами диф ференциации того же глубинного очага, который служил источ ником фтора при формировании флюоритовых месторождений.
Изучение геологического строения рудоносных районов, свя зи флюоритового оруденения с магматизмом и глубинными раз ломами позволило Г. Г. Грушкину (1964) оценить приблизи тельную глубину отделения фтора от магматических масс и порядок величины миграции его в земной коре до места локали зации флюоритового оруденения для месторождений различных генетических типов. Для магматогенных месторождений лока лизация оруденения происходит непосредственно внутри интру зивных массивов. В пегматитовых месторождениях величина миграции фтороносных эманации оценивается в несколько ки лометров. Для низко- и среднетемпературных собственно флюо ритовых месторождений величина миграции фтора может быть приблизительно оценена в 40—150 км (Г. Г. Грушкин, 1964).
Все месторождения и рудопроявления флюорита Украины тяготеют к территории Украинского кристаллического щита и т: зонам его сочленения с более молодыми складчатыми струк турами (рис. 1).
7
Рис. 1. Схематическая карта распространения месторождений и рудопро-
явлений |
флюорита Украинского |
кристалли |
еского щита. Области склад- |
|||||||||
частости: I |
— протерозойская; II |
|
— |
архейская. Проявление |
платформен |
|||||||
ного магматизма: I I I — кислого; |
|
IV — основного; |
V — зоны |
глубинных |
||||||||
разломов; |
VI — крупные тектонические |
нарушения; |
VII |
—разломы: |
||||||||
VIII — месторождения и рудопроявления флюорита. Зоны глубинных |
раз |
|||||||||||
ломов: |
1 —Сущано-Пержанская; |
2 — Тетеревская; |
3—Центральная; |
4 — |
||||||||
Белоцерковская; |
5 — Подольская; |
6 — Тальновская: 7 |
— |
Криворожско- |
||||||||
Кременчугская; |
8 — Токмаковская; |
9 — Орехово-Павлоградская; |
10 — Дне- |
|||||||||
продзержинская; 11 —Екатериновская. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Составлена |
на |
основе тектонической |
карты |
УССР |
(ред. К. Ф. Тяпкин, |
|||||||
.1969 г.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|