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

орда. Главное месторождение Гельгустадир около Эскифьердура, по Я- Кашпару (Kaspar, 1940), приурочено к пологой зоне брекчированного базальта, вытянутой в субмеридиональном направ­ лении. Остроугольные обломки и глыбы интенсивно хлоритизированного и цеолитизированного базальта скреплены густой сетью цеолит-кальцитовых жил и прожилков. Скопления кристаллов кальцита встречались в пустотах брекчии, частично заполненных

шпата. Халцедон развит слабо и является наиболее ранним гид­ ротермальным минералом.

Кристаллы кальцита имеют скаленоэдрический габитус и до­ стигают длины 1 м. Двойники роста редки. Основные дефекты кристаллического сырья — механические двойники и включения глинистых частиц.

Южная Африка. О южноафриканских месторождениях можно судить по скудным рекламным сообщениям в Южно-Африкан­ ском горно-инженерном журнале и сводке X. Хыога (Hughes, 1931). Они расположены на территории Южно-Африканской Рес­ публики главным образом в Капской провинции юго-западнее г. Кенхарта, а также на плато Спрингбок в Центральном Тран­ сваале и в Цулуланде, провинция Натал. Кальцитоносные тела залегают в горных породах трапповой формации Карру: долеритах и туфах серии Двайка (карбон) и базальтах серии Стромберг (юра). X. Хыог указывает, что исландский шпат добывался из крупных полостей в миндалекаменных базальтовых лавах или в сильно измененных долеритах и тесно ассоциировался с цео­ литами.

Северная Америка. Месторождения исландского шпата при­ урочены к мезозой-кайнозойской складчато-глыбовой системе Се­ веро-Американских Кордильер. Они несомненно связаны с моло­ дым позднеальпийским вулканизмом, развитым в поперечных зо­

сико, Калифорния и Невада. Лучшие месторождения находятся в южной и центральной частях шт. Монтана в бассейне р. Йеллоустон и названы по именам их владельцев участками Уэйда, Киллорна, Френсиса, Брибэча, Бодина, Картрайта, Смита и др. В этом районе известно около ста крупных кальцитовых жил, связанных с вулканогенно-осадочной ливингстонской формацией позднемелового-палеогенового возраста. Формация представлена песчаниками, сланцами и туфами с прослоями вулканических брекчий. Кроме того в ее состав входит магматическая серия Пар­ сонса— вулканические брекчии и несколько покровов андезита

69

и базальта общей мощностью от 15 до 610 м. Большинство жил залегает в граувакковых песчаниках, выполняя крутые сбросо­ вые трещины северо-западного простирания. Длина жил колеб­ лется от нескольких десятков до нескольких сотен метров, самые крупные прослеживаются с небольшими перерывами на 2,5—3 км. Мощность жил 0,3—6 м.

Некоторые месторождения состоят из двух-трех параллельных мощных жил, оперяющихся мелкими поперечными жилами и про­ жилками. Встречаются также минерализованные кальцитом зоны дробления песчаников и эффузивов — кальцитовые штокверки.

Жилы сложены кальцитом блоковой иногда гребенчатой тек­ стуры и в местах выклинивания или ответвления апофиз содержат уплощенные полости размером до 20X9X0,9 м с кристаллами исландского шпата. Оптический-кальцит выкалывался из хорошо ограниченных головок кристаллов, имевших скаленоэдрическую, ромбоэдрическую и реже дипирамидальную форму. Средний раз­ мер кристаллов 10—30 см в поперечнике, основные дефекты — замутненность и механические двойники. Вмещающие песчаники из­ менены слабо, эффузивы, наоборот, сильно хлоритизированы, со­ держат аллофан и селадонит. В кальцитовых жилах встречаются цеолиты (десмин, ломонтит) и халцедон.

Своеобразным геологическим строением отличается месторож­ дение исландского шпата Копперхилл в шт. Нью-Мексико (ок­ руг Тасс). В метаморфических амфиболитовых сланцах хонвелской серии протерозоя находится трубообразное кальцитовое тело раз­ мером в плане 9X3 м с брекчированными зальбандами. Края трубки сложены крупнозернистым белым, розовым и зеленова­ тым кальцитом с вкраплениями халькопирита, а в ее центре раз­ вит блоковый гигантокристаллический полупрозрачный и прозрач­ ный кальцит. Блоки иногда разделяются прослоями и «карма­ нами» глины. Оптический кальцит был получен из двух больших кристаллов — блоков в 30 и 40 т. По мнению У. Столла и Ф. Арм­ стронга (Stoll, Armstrong, 1958), месторождение генетически свя­ зано с третичными базальтами долины Рио-Гранде.

Крупные промышленные месторождения оптического кальцита

ным породам.

Основным структурным типом мексиканских месторождений являются кальцитовые жилы в сбросо-взбросовых разрывных на­ рушениях (месторождения Эль Парвенир и Ля-Фэ). Жилы вытя­ нуты на несколько сотен метров, иногда до 2 км, мощность их в среднем 2—3 м, а в раздувах достигает 40 м. Вблизи поверх­ ности они мономинеральные кальцитовые, на глубине — кальцит­

70

II. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Г л а в а 4

к а л ьц и то н о сн ы е вул к а н и ч ес к и е ф орм ац и и

Из приведенного геологического обзора отчетливо вырисовы­ вается закономерная связь месторождений исландского шпата с континентальными вулканическими формациями базальтового или андезито-базальтового состава. Достаточно указать, что наи­ более распространенные месторождения халцедон-цеолит-кальцито- вой формации локализованы непосредственно в базальтах, андези­ тах или в сопровождающих их вулканогенно-обломочных породах и субвулканических долеритах. Генетическое родство месторожде­ ний исландского шпата и базальтоидов находит объяснение в благоприятном составе летучих компонентов основной магмы, обогащенном углекислотой и хлором, сравнительно высоком содер­ жании кальция в базальтоидах, а также в общности структурно­

или в близкой к ней обстановке. Узкая петрохимическая специа­ лизация комплексов основных вулканических пород особого зна­ чения не имеет, очевидно, ввиду достаточного сходства их хими­ ческого состава и однотипности поствулканических эманаций.

Кальцитоносные вулканические формации характеризуются ря­ дом особенностей.

1. Они имеют относительно молодой, преимущественно мезо зойский или третичный, реже средне- и позднепалеозойский воз­

зое процессов траппового, андезитового и трахибазальтового вул­ канизма, охвативших Сибирскую, Африканскую, Индийскую и дру­ гие древние платформы, а также многие области завершенной складчатости. В. В. Белоусов (1966) в этой связи даже выделяет особую «базальтовую» стадию развития Земли, начавшуюся в позд­ нем палеозое — раннем мезозое. Интересно, что позднечетвертич­ ные и современные лавы, находящиеся на поверхности, практически

72

не минерализованы. Это свидетельствует о более поздней минера­ лизации эффузивов по сравнению с формированием покрова и о гидротермальной поствулканической природе кальцитобразующих растворов.

2.Кальцитоносные вулканические формации как на древних платформах, так и в складчатых областях всегда слагают верх­ нюю часть стратиграфического разреза. Калъцитоносные туфы и лавовые покровы слабо дислоцированы. Они ложатся на подсти­ лающие породы с угловым или структурным несогласием, запол­ няя прогибы или впадины грабен-синклинального типа. Отклоне­ ния от горизонтального или очень пологого залегания обусловлены

вбольшинстве случаев неровным рельефом субстрата или внутриформационными вулкано-тектоническими подвижками.

3.Эффузивная деятельность обычно осуществлялась в назем­ ных условиях, о чем можно судить по прослоям континентальных или мелководных осадочных пород среди туфов и лав. Этому не противоречит наличие в толщах лавовых покровов горизонтов ша­ ровых лав, которым обычно приписывается подводное морское про­ исхождение (Lewis, 1914; Шрок, 1950 и др.). Шаровые базальты Сибирской платформы, Тимана и Прибайкалья слагают нижние части лавовых покровов и образовались при излиянии лавы в мел­ кие пресноводные бассейны или на заболоченную поверхность (Киевленко, 1958ь 1959; Кудряшова, 1958; Гуринова, 1960).

Осадочно-вулканогенные толщи формировались в течение дли­ тельного времени, соответствовавшего одной или даже нескольким геологическим эпохам. Эффузивная деятельность обычно начина­ лась эксплозивными выбросами пирокластического материала из вулканических аппаратов центрального типа и завершалась тре­ щинными излияниями лав (Лурье, Обручев, 1955). В дальнейшем при возобновлении вулканических процессов возможно появление новых центральных вулканов вдоль закупоренных лавой выводных разломов (Устиев, 1961). Все отмеченные стадии вулканизма со­ провождаются образованием на различной глубине комагматических интрузивных тел.

Кальцитоносные вулканические формации соответствуют трем основным геотектоническим и петрохимическим типам: 1) трапповым формациям древних платформ (платобазальтам по Н. Вашин­ гтону), 2) поздним андезито-базальтовым формациям складчатых областей, 3) трахибазальтовым формациям областей тектоно-маг- матической активизации. Спилитовые (спилит-диабазовые, спилиткератофировые) и другие вулканогенные формации стадии геосинклинальных прогибов не содержат месторождений исландского шпата, которые не могли сохраниться в условиях интенсивного дина­ мометаморфизма главных фаз складчатости и горообразования.

Трапповые формации древних платформ характеризуются ог­ ромными масштабами накопления вулканических продуктов. Так, раннемезозойские траппы Сибирской платформы распространены на площади более 1,5 млн. км2. Сопоставимые размеры имеют и

73