Файл: Киевленко, Е. Я. Геология и оценка месторождений исландского шпата.pdf

Проявления исландского шпата в основном связаны с шаро­ выми лавами мощностью от 2 до 20 м, залегающими в основании покровов. Шаровые лавы состоят из округлых блоков или упло­ щенных «подушек» миндалекаменного базальта размером от 0,5 до 1,5 м в поперечнике, плотно прилегающих друг к другу или разде­ ленных сильно пористым манделыптейном. В центральных частях сфероидов и «подушек» часто наблюдаются округлые или каравае­ образные полости размером, до 30—50 см в диаметре, оперенные радиальными трещинами и минерализованные халцедоном (ага­ том), щетками горного хрусталя и ромбоэдрическим кальцитом. Кристаллы кальцита прозрачны, бесцветны, слабо трещиноваты,, размером в среднем от 5 до 10 см, лишь изредка достигая 20—25 см по ребру.

В краевой юго-западной части Иркутской впадины, частичнозатронутой мезозой-кайнозойскими дислокациями, находится Че

ремховское кальцитоносное поле. Здесь в среднем течении р. Боль­ шой Белой выявлено Мало-Угловское месторождение оптического кальцита. На площади месторождения распространены афанитовые, слабо битуминозные известняки бельской свиты нижнего кем­ брия мощностью около 100 м. Известняки закарстованы и интен­ сивно трещиноваты, вертикальные трещины северо-западного и се­ веро-восточного простирания сочетаются с пологими трещинами понапластованию пород. Преобладают массивные и тонкоплитчатые темно-серые известняки, изредка пятнистые и полосчатые с чередо­ ванием доломитизированных и окремненных прослоев. Под ми­ кроскопом видно, что они имеют аллотриоморфную, сферолитовую или мозаичную псевдобрекчиевую структуру и на 80—95% состоят из кальцита с примесью мелких зерен кварца, халцедона, доломита и изредка мусковита, турмалина и пирита. Окремненные и доломитизированные разности содержат соответственно около 40% кварца или доломита.

В повышенных местах рельефа на известняках лежат желези­ сто-кремнистые брекчии и красные юрские (?) глины, заполняю­ щие карстовые воронки и, по-видимому, представляющие собой, реликты переотложенной мезозойской коры выветривания карбо­ натных пород.

Кальцитовая минерализация четко контролируется относительно­ крупным крутым разломом, пересекающим толщу бельских извест­ няков в северо-западном, близком к меридиональному направлении (рис. 19). Зона разлома фиксируется по геофизическим данным в полосе шириной от 180 до 200 м и прослежена на 1000 м. В во­ сточном приподнятом блоке известняки вдоль плоскости сместителя сжаты в небольшую синклинальную складку, а в западном блоке залегают почти горизонтально с углом наклона не более б" на юго-запад. Основной разлом оперяется разрывными наруше­ ниями северо-западного и северо-восточного простирания, которые четко отражаются в геофизических полях повышенной магнитностью и электропроводимостью. В зонах нарушения известняки

62

раздроблены и перетерты до рыхлого известняково-глинистого ма­ териала, заполняющего промежутки между отдельными глыбами.

На Мало-Угловском месторождении к настоящему времени выявлено 15 кальцитоносных тел, которые очень похожи друг на друга по форме и минеральному составу и отличаются только размером и некоторыми деталями внутреннего строения. Инте­ ресно, что самые продуктивные тела находились в местах пересе­ чения основного меридионального разлома с северо-западной и се­ веро-восточной ветвями.

Кальцитоносные тела представляют собой минерализованные и выполненные глиной воронки, вероятно, карстового происхожде­ ния. В плане они имеют округлую изометричную, иногда несколько вытянутую форму размером от нескольких метров в поперечнике до 40x20 м. В зальбандах тел известняки интенсивно трещино­ ваты. Зияющие трещины заполнены глиной с известняковой щебен­ кой. На стенках трещин изредка наблюдаются наросшие мелкие кристаллы кальцита. По направлению к центру тел количество глинистого и мелкообломочного материала быстро увеличивается, и их внутренняя продуктивная часть почти целиком выполнена глиной с многочисленными кристаллами и спайными обломками трещиноватого исландского шпата.

Вблизи кальцитоносных тел темные афанитовые известняки ча­ стично перекристаллизованы и содержат осветленные средне- и крупнозернистые участки мраморовидного облика. Очень сильному гидротермальному изменению подверглись обломки известняка, на­ ходящиеся внутри тел, и особенно в их придонной части. Здесь из­ вестняк ожелезнен и интенсивно выщелочен вплоть до превраще­ ния в карбонатную (доломитовую) песчанистую или мучнистую массу. Желтовато-бурая вязкая глина внутри полости также обра­ зовалась в результате переработки известняка. Она имеет смешан­ ный метагаллуазит-каолинит-монтмориллонитовый состав и в от­ личие от красных юрских глин содержит значительно меньше кремнезема и больше окиси кальция.

Для месторождения характерно полное отсутствие жильного зернистого или шестоватого кальцита. Среди глинистого материала внутри полостей встречаются только ограниченные кристаллы или значительно чаще их спайные обломки размером от 5—10 до 50 см в поперечнике. Габитус кристаллов в основном скаленоэдрический, грани и поверхности скола несут следы травления и покрыты гли­ нистой «рубашкой». .

Кристаллы кальцита в основном прозрачны, бесцветны или ок­ рашены в слабый желтый цвет. Они сильно растресканы, особенно' во внутренних частях; их наружные зоны имеют сложное зональ­ ное строение, обусловленное обильными включениями глинистых частиц, пирита, а также жидкими включениями. Оптический каль­ цит месторождения характеризуется высоким светопропусканием в ультрафиолетовой области спектра.

64

Северо-Восток СССР

В шестидесятых годах на площади Колымо-Анадырского междуречья в бассейнах Большого и Малого Анюя и верховьях Анадыря было установлено широкое развитие цеолит-кальдитовой минерализации основных эффузивных пород нижнего мела. Поля меловых и третичных эффузивов, входящие в северо-восточную (Чукотскую) ветвь Охотско-Чукотского вулканического пояса, про­ тягиваются от Гижигинской губы до бассейна р. Пегтымель в виде почти сплошной полосы длиной 1200 км и шириной до 200 км. Вулканический пояс отделяет Ашойско-Чаунскую зону чукотских мезозоид и северную часть Омолонского срединного массива от кайнозойской Анадырско-Корякской складчатой системы.

Основные эффузивные породы распространены среди нижнеме­ ловой вулканогенной формации, главным образом в пределах выделенной Б. Ф. Белым и др. (1965) Средне-Анадырской магма­ тической зоны. Вместе с одновозрастными эффузивами Олойской впадины они образуют единую андезито-базальтовую толщу пло­ щадью около 6000 км2 и средней мощностью 1120 м. К настоящему времени обследована с малой детальностью только часть этой пло­ щади, охватывающая бассейны двух крупных левых притоков Большого Анюя — рек Алучин и Бургахчан.

Бургахчан-Алучинское кальцитоносное поле располагается в пределах Олойской впадины, представляющей собой глубокую грабен-синклинальную структуру. Впадина заполнена юрскими вулканогенно-осадочными и меловыми эффузивными образова­ ниями, нарушенными многочисленными разломами.

На севере района по водоразделу рек Эргувеем и Алучин об­ нажены туфогенные породы верхневолжского яруса верхней юры мощностью 400—450 м. На юрских отложениях без видимого стра­ тиграфического несогласия залегает мощная (1600—1800 м) вул­ каногенная толща, отнесенная Б. М. Яниным к нембондинской свите нижнего мела. Толща сложена рядом эффузивных покровов базальтового и андезитового состава, разделенных прослоями гру­ бообломочных туфов и туфопесчаников. В верхних частях свиты количество покровов и их мощность увеличиваются. Выше следуют более кислые эффузивные и пирокластические образования алучинской свиты верхнего мела: андезиты и их туфы с линзами туфопесчаников и покровами риолитовых лав. Нижне- и верхне­ меловые эффузивы сопровождаются субвулканическими и интру­ зивными телами долеритов (раннемеловой комплекс), а также габ- бро-долеритов, гранит-порфиров, диорит-порфиров, монцонитов и гранитов (позднемеловой комплекс).

В среднем течении р. Алучин обнаружены три современных по­ гасших вулкана, расположенных в местах пересечения позднечет­ вертичных разломов северо-восточного и северо-западного прости­ рания. С ними связаны потоки оливинового базальта по долинам р. Алучин и ее притоков — рек Теленеут и Вукваам.

Скопления исландского шпата встречаются в участках дроб­ ления нижнемеловых базальтов и в кальцитовых жилах, выпол­ няющих прямолинейные и ветвящиеся трещины в нижнемеловой эффузивной толще. Наиболее интересен участок Шпатовый в вер­ ховьях руч. Медвежьего на правом склоне долины р. Теленеут. Здесь зафиксировано пять базальтовых покровов нембондинской

V V

Рис. 20 Схема геологического строения участка Шпатовый. По Н. А. Аркадьеву. (1964 г.)

1 — базальты; 2 — туфогенные породы; 3 — минерализо­ ванные разрывные нарушения; 4 — дайка порфирита; 5 — горные выработки

свиты, разделенных прослоями туфогенных пород мощностью от 30

до 50 м (рис. 20).

Базальты темно-серые тонко- и мелкозернистые со столбчатой призматической отдельностью. Под микроскопом видно, что они имеют пилотакситовую структуру и содержат редкие вкрапленники лабрадора или лабрадор-битовнита. В верхних частях покровов структура становится гиалопилитовой, а текстура миндалекамен­

6 6

ной. Туфогенные прослои представлены пестроокрашенными мелко-

толща пересечена вертикальной дайкой порфирита позднемелового интрузивного комплекса и протяженным разрывным нарушением северо-западного простирания. В зоне нарушения базальты раз­ биты параллельными крутыми трещинами, местами раздроблены и перетерты до тектонической глинки.

Интенсивно раздробленные участки минерализованы кальцитом и цеолитами, обособленными в виде жил или цементирующими мелкообломочные брекчии базальта. В третьем лавовом покрове наблюдается протяженная кальцитовая жила мощностью 5—6 м, имеющая четкий прямолинейный контакт с мелкозернистым ба­ зальтом. В местах выклинивания со стороны лежачего бока жилы развита тектоническая брекчия, которая состоит из остроугольных обломков базальта, сцементированных белым сахаровидным каль­ цитом и цеолитами.

Жила в основном сложена параллельно-шестоватыми агрега­ тами кристаллов кальцита, нараставшими от противоположных зальбандов. В случае неполного смыкания агрегатов в центральной части жилы сохраняются вытянутые щелевидные полости, занятые обломками кальцита, цеолитами и ископаемым льдом. Вдоль более поздних трещин, ориентированных по простиранию жилы, и в ме­ стах брекчирования базальта шестоватый кальцит сильно раздроб­ лен и иногда превращен в белую мучнистую массу. Внутри жилы по трещинам в шестоватом и сахаровидном кальците и в виде неправильных гнездообразных скоплений кристаллизовался друзо­ видный кальцит второй генерации. Зона друзовидного кальцита мощностью 15—20 см прослеживается на значительное расстоя­ ние в висячем боку жилы и резко отделяется от шестоватого каль­ цита первой генерации. Друзовидный кальцит встречается также среди обособлений сахаровидного кальцита и принимает участие в цементации базальтовой брекчии в лежачем боку жилы. С са­ харовидным и шестоватым кальцитом ассоциируются цеолиты — натролит и гейландит, которые в виде корковидных агрегатов развиты в цементе брекчий и окаймляют выделения друзовидного кальцита. Кроме того, цеолиты часто включены в кристаллы ше­ стоватого кальцита.

Прозрачное кристаллическое сырье было получено при обога­ щении шестоватых кристаллов кальцита, которые достигают длины 50—60 см при ширине 10—15 см. Они в основном молочно-белые с полупрозрачными и прозрачными ромбоэдрическими головками. Большинство кристаллов зонально, что фиксируется мелкими включениями цеолитов. Другим распространенным дефектом яв­ ляются трещины по спайности, особенно многочисленные вблизи внутрижильных трещин. Лучшие по качеству кристаллы встреча­ лись в полостях среди рыхлого цеолит-кальцитового материала. Друзовый кальцит второй генерации представлен сростками

прозрачных желтых ромбоэдрических кристаллов, длина которых по ребру не превышает 5—7 см. Эти кристаллы не содержат вклю­ чений цеолитов, но из-за небольшого размера не имеют практиче­ ского значения.

Г л а в а 3

ЗАРУБЕЖНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ИСЛАНДСКОЕО ШПАТА

В Исландии, Северной Америке, Южной Африке, Индии и Китае известны месторождения исландского шпата, периодически снабжавшие мировой рынок оптическим сырьем. Интересно срав­ нить их геологическую позицию и особенности строения с место­ рождениями СССР. К сожалению, опубликованные сведения о зарубежных месторождениях весьма немногочисленны и в боль­ шинстве случаев ограничиваются информацией рекламного ха­ рактера, позволяющей получить только самое общее представле­ ние о типе минерализации и возрасте кальцитоносных формаций. Несколько лучше других освещены месторождения шт. Монтана, США и Северной Мексики, изучавшиеся американскими геоло­

ской континентальной платформы, перекрытой в конце мезозоя платобазальтами провинции Туле (Шейнманн, 1968; Тораринсон, 1970; Баскина, 1971 и др.). Восточная и западная части острова сложены главным образом эоцен-миоценовыми платобазальтами с редкими прослоями эоловых песков, флювиогляциальных кон­ гломератов и туффитов. Эти базальты всегда цеолитизированы. Стратиграфически выше следуют так называемые серые базальты плиоцена, не затронутые вторичными изменениями. В средней ча­ сти Исландии находится Центральный грабен, рассматриваемый многими исследователями как отрезок Срединно-Атлантической рифтовой зоны. Грабен выполнен в основном базальтовыми ту­ фами, подушечными и массивными лавами плейстоценовой палагонитовой формации, образовавшейся в результате подледных из­ вержений, а также продуктами современного базальтового вулка­ низма. Общая мощность вулканической толщи достигает 10 км. В целом для магматизма Исландии характерно развитие бедных щелочами толеитовых базальтов и присутствие во всех частях разреза кислых эффузивов риолитового типа.

Знаменитые месторождения оптического кальцита Исландии

6 8