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

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

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.).