Физико-химические условия рудообразования



 

      По данным геологических и экспериментальных исследований , минералообразующая среда представляла собой сложную низковязкую высоконцентрированную водную систему (200 ─ 600 г/л). Это эндогенный рассол, близкий к расплаву, тяжелому флюиду. Его главными копмонентами являются: катионы ─ калий, натрий, кальций, анионы ─ хлориды, фосфаты, карбонаты. Кроме того, постоянно присутствуют углеводороды.

      Обогащение этого флюида силикатными минералами происходило при его взаимодействии с ранними ультраосновными и щелочными породами. Процесс протекал постадийно и эволюционировал по мере падения температуры. Сначала в карбонатоидах формировались рудные фации: перовскит-флогопитовая, затем гатчеттолит-пирохлор-флогопитовая и пирохлоровая. В заключительную 4-ю стадию образовывались месторождения колумбит-бастнезитовой фации преимуществено в карбонатитах. Во времени состав рудных фаций по мере перехода от ранниих высокотемпературных к поздним низкотемпературным менялся; происходило уменьшение объёма карбонатоидов и возрастание карбонатитов. При этом по мере перехода от первой к четвёртой фации флюид обогащался магнием и железом, а в посткарбонатитовый этап ─ вновь кальцием.

 

Рис. 1  Схема геологического строения месторождения Маунтин-Пасс, США, Калифорния.

(ПоА- С. Олсонуидр.). 1 — сульфидная залежь Куин карбонатиты с

3 — щелочные граниты, 4 сиениты, 5 докембрийски гнейсы, 6 — рахюмы.

Генетическая модель. В объяснении происхождения карбонатитовых месторождений в настоящее время существует 2 гипотезы ─ магматическая и гидротермальная. Формирование данных образований связано с эволюцией щелочного ультраосновного магматизма, протекало в закрытых системах и начиналось с магматических процессов, а завершалось гидротермальными метосамотическими преобразованиями.

       В настоящее время раработана общая генетическая модель карбонатитового рудообразования, согласно которой перенос углерода из мантийных источнико осуществляется восстановительными флюидами, состоящими из метана, СО, Н2, и др. газов. Образование карбонатов происходило в обстановке падения флюидного давления.

       Температурный режим, реконструированный по анализу минеральных равновесий ии данных по изучению флюидных включений, составлял для:

1) раннемагматического этапа ─ 1300 ─ 1060 оС, образование ультрабазитов ─ 1300оС, мелилититовых пород ─ 1270оС, ийолитов ─ 1060 оС;

2) карбонатитового этапа ─ 650 ─ 260оС, рудные фации от ранних к поздним формировались при температурах: 1 ─ 650 оС; 2 ─ 470 оС; 3 ─ 370 оС и 4 ─ 260 оС

Литостатическое давление при образовании месторождений в карбонатоидах ─ 50 ─ 300 Мпа, а в карбонатитах ─ 10 ─ 150 МПа. Флюидное давление, установленное по кальцит-доломитовому геобарометру для гипабиссальных уровней достигало 20 ─ 260 Мпа.

В расплавных включениях в минералах мелилитовых пород обнаружены явления ликвации ─ разделения силикатных и карбонатных компонентов. При формировании карбонатоидов протекали процессы инфильтрационного метосоматоза. Во внеутренних зонах метосоматичееских колонок в обстановках формирования фаций 1, 2, 3 ─ подвижным компонентом был кальций, а для 4 ─ магний и железо.

Обособление карбонатитовых магматических жидкостей происходило не в мантийных, а в коровых абиссальных, гипабиссальных и субвулканических очагах. Здесь концентрировался кальций, поступавший из дифференциатов мантийных магм, так и из продуктов метосоматоза ─ карбонатизации и ощелачивания, протекавших при участии смешанных мантийно-коровых источников углекислоты. Установлены все стадии карбонатизации исходных щелочных перидотитовых магм вплоть до образования переходных к карбонатитам слюдисто-карбонатных пород.

     С карбонатнтами связаны крупные ресурсы тантала, ниобия н редких земель, значительные запасы железных руд титана, флюорита, флогопита, апатита, вермикулита, стронция, меди и в меньшей степени свинца и цинка. Месторождения ниобия содержат иногда до нескольких млн т Nb2O5 со средними концентрациями этого окисла 0,1 - 1,0% которое повышается в коре выветривания до 4,5%. Запасы тантала составляют обычно несколько тыс. т при содержании Та205 — 0,01-0,3%. Особенно велика роль бастнезит-паризит-монацитовых карбонатитов, аккумулирующих львиную долю мировых запасов редкоземельных элементов. Крупнейшим месторождением этих элементов является Маунтин Пасс (США), где концентрация TR2O5 составляет от десятых до единиц процента, достигай в коре выветривания 20%. Важную роль играют апатит-магнетитовые с форстеритом и флогопитом месторождения, известные на всех древних платформах. В России этоттип представлен Ковдорским месторождением, где имеется несколько сотен млн т железной руды при содержании железа 20-70%, значительные запасы апатита с концентрацией Р2О5 — 10 —15%, а в коре выветривания до 25%, и промышленные запасы флогопит. Крупнейшим месторождением редких металлов с исключительно богатыми рудами является карбонатитовый массив Томтор, недавно разведанный в Якутии

Типичными чертами карбонатитовых месторождений являются:      

1) малая распространенность в земной коре, из порядка 400 карбонатитовых массивов в мире около 40 включают месторождения.       

2)  расположение в фундаменте древних платформ и всрединных массивах и приуроченность к осевым

3) карбонатнты вместе с интрузивными ультраосновными и щелочными массивами слагают сложные комплексы (УЩКК);УЩКК образуют структуры центрального типа, в которых карбонатиты залегают концентрически, диконцентрнчески, центробежно или центростремительно;

4) для карбонатитов характерны повышенные содер жания летучих соединений (фтора, хлора, СО2, ОН) и сидеро- и литофильных элементов (Fe, Cu, Nb, Та, TR, Zr, Sr,Th, Mo);

5) вертикальная зональность рудоносности карбонатитов представляет собой снизу вверх: Fe>P>Nb => Nb>P>Fe => Sr+Ba+Zr => TR + U+Th + Cu + Mo.

6) имеют место фации карбонатитов: лавовая, некковая, интрузивные и дайковая-жильная;

7) изотопный состав углерода карбонатов и серы сульфидов указывает на мантийное происхождение карбонатитов.

   Типичными рудными формациями карбонатито-вых месторождений являются: апатит-форстерит-маг-нетитовая (Ковдор в России, Люлекоп в ЮАР), флогопитовая (Гулинский и Ковдорский в России), пирохло-ровая (Араша в Бразилии, Ковдор в России), колумбит-бастнезит-паризитовая (Томтор в России), флюорит-баритоцелестин-бастнезитовая (Маунтин-ПассвСША).


 


Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 655; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!