Полезные ископаемые, связанные с карбонатитами, зональность карбонатитов.

Вертикальная зональность рудоносности карбонатитов снизу вверх: Fe>P>NbÞNb>P>FeÞSr+Ba+ZrÞTR+U+Th+Cu+Mo.

Зональность строения карбонатитовых массивов представлена двумя типами – центростремительным, когда в центре массива располагаются наиболее молодые фации пород, и центробежным, характеризующимся обратным соотношением.

6 типоморфных рудных формаций: 1) перовскит-титаномагнетитовая (Гулинское), 2) апатит-форстерит-магнетитовая (Ковдор), 3) редкометальных пирохлоровых карбонатитов, 4) редкоземельных карбонатитов, 5) флюоритовых карбонатитов и 6) апатит-нефелиновых руд.

Типичные рудные формации:

- карбонатитовые: апатит-форстерит-магнтитовая(Ковдор в России, Люлекоп в ЮАР),

- флогопитовая(Гулинский и Ковдорский в России),

- пирохлоровая (Ковдор),

- колумбит-бастнезит-паризитовая (Томтор в России),

- флюорит-баритоцелестин-бастнезитовая(Майнтин-Пасс в США)..

С карбонатитами связаны крупные ресурсы тантала, ниобия и 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 миллионов тонн Nb₂O₅, со средними концентрациями этого окисла 0,1-1,0%, которое повышается в коре выветривания до 4,5%. Запасы тантала составляют обычно несколько тысяч тонн при содержании Та₂О₅ – 0,01-0,3%. Особенно велика роль бастнезит-паризит-монацитовых((Ce,La)PO4) карбонатитов, аккумулирующих львиную долю мировых запасов редкоземельных элементов. Крупейший пример – Маунтин Пасс (США), где концентрация TR₂О₅ составляет от десятых до единиц процента, достигая в коре выветривания 20%. На Ковдоре–несколько сотен миллионов тонн железной руды при содержании Fe 20-70%, значительные запасы апатита с концентрацией Р₂О₅ – 10-15%, а в коре выветривания до 25%, и промышленные резервы флогопита. Крупнейшим м-нием редких металлов является карбонатитовый массив Томтор, недавно разведанный в Якутии.

 

 

21. Типичные черты карбонатитовых месторождений. Приведите примеры месторождений.

Карбонатитами называется эндогенные скопления карбонатов, пространственно и генетически связанных с формациями ультраосновных и основных щелочных пород и нефелиновых сиенитов. В мире известно порядка 400 массивов интрузивных пород, с которыми ассоциируют карбонатитовые месторождения. Крупнейшие: Араша (Бразилия), Томтор, Гулинское (Сибирь),Ковдор (Кольский), Сокли (Финляндия).

Типичные черты:

1. Малая распространенность в земной коре, из порядка 400 карбонатитовых массивов в мире только 40 включают месторождения
2. Расположение в фундаменте древних платформ и в срединных массивах и приуроченность к осевым частям рифтов и узлам пересечения глубинных разломов. Современные и мезозойско-кайнозойские карбонатитыизвесны в Западно-Африканском рифте, более древние – в осевых зонах глубинных рифтогенных разломах других регионов.
3. Карбонатиты вместе с интрузивными ультраосновными и щелочными массивами слагают сложные комплексы (УЩКК – ультраосновные щелочные карбонатитовые комплексы).
4. УЩКК образуют структуры центрального типа, в которых карбонатиты залегают концентрически, диконцентрически, центробежно или центростремительно.
5. Характерны повышенные содержаня летучих соединений (F, Cl, CO₂, OH), а также сидеро- и литофильных элементов (Fe, Cu, Nb, Ta, TR, Zr, Sr, Th, Mo)
6. характерна вертикальная зональность рудоносных карбонатитов: снизу вверх: Fe>P>NbÞNb>P>FeÞSr+Ba+ZrÞTR+U+Th+Cu+Mo.
7. Имеют место фации карбонатитов: лавовая, некковая, интрузивные и дайковая-жильная.
8. Изотопный состав углерода карбонатов и серы сульфидов указывают на мантийное происхождение карбонатитов.

22. Особенности пегматитовых месторождений. Приведите примеры месторождений.

1. приуроченность рудных полей к интрузивным массивам (материнским интрузиям) разнообразного состава, и прежде всего гранитного; расположение пегматитовых тел вблизи их кровли, а также в образованиях поздних фаз кристаллизации этих массивов.

2. Концентрация летучих (OH, F, Cl, B, P) и литофильных элементов (Si, Na, K, Li, Cs, Be, Zr, Sn, Nb, TR, Th, U).

3. Распространение чистых, идиоморфных и крупных кристаллов.

4. Присутствие разнообразных парагенетических минеральных ассоциаций от высокобарических и высокотемпературных (гранаты, пироксены, слюды), до низкобарических и низкотемпературных (цеолиты, хлорит, аметист).

5. Имеет место разнообразная зональность:

а) от внешних к внутренним частям пегматитовых тел: письменный гранит à блоковый микроклин à слюдяная оторочка à горный хрусталь и другие кристаллы.

б) относительно поверхности материнской интрузии: безрудные и микроклиновые à микроклин-альбитовые и сподумен-микроклин-альбититовые à альбит-сподуменовые редкометальные.

в) относительно поверхности контакта материнской интрузии (мегазональность) – продольная, диагональная, поперечная и соответствующая глубина эрозионного среза.

г) по вертикали (предполагаемая схема): степень дифференциации пегматитов по минералогическим зонам (от простых графических до сложных многозональных редкометальных) связана с уменьшением глубины их формирования.

- Эвтектоидная текстура простых пегматитов (письменный гранит)

- Форма рудных тел: жило- и плитообразная, реже линзы, гнезда, трубы, каплевидные. Размеры рудных тел: протяженность от десятков и сотен метров до 4-5 км. Мощности от метров до сотен метров.

Рудные формации и известные м-ния пегматитов: редкометальные (Колмозерское, Тастыгское в России, Кингз-Маунти в США, Дарае-Пич в Афганистане, Берник-Лейк в Канаде, объекты в Бразилии, Зимбабве и Заире); слюдоносные и керамические (Мамское на Алданском щите, объекты в Индии, на Мадагаскаре); камнесамоцветные (хрусталеносные) (Волынское на Украине, объекты на Урале, в Казахстане, Южной Африке).

 

 

23. Типы пегматитовых месторождений и их экономическое значение. Приведите примеры

Пегматиты и связанные с ними месторождения относятся к продуктам поздних стадий раскристаллизации силикатных расплавов, насыщенных флюидными компонентами. 2 генетических типа пегматитов:

- магматогенные представляют собой позднемагматические образования, имеющие тождественный родоначальной интрузии состав. Наибольшей пегматитоносностью обладают интрузии с повышенной кислотностью или щелочностью.Установлено 5 минералого-геохимических типов: 1 – гранитные (связаны с интрузиями гранитоидов); 2 – гибридные (при ассимиляции гранитной магмы и различных пород); 3 – десилицированные (при воздействии гранитного расплава на ультраосновные и карбонатные породы; 4 – щелочные пегматиты (в щелочных магматических комплексах); 5 – пегматиты ультраосновных магм.

- метаморфогенные пегматиты формировались в регрессивные стадии высоких фаций регионального метаморфизма; не связаны с магматическими комплексами: развиваются в пределах гранито-гнейсовых древних пород и контролируются разрывными структурами зон протоактивизации. В их составе присутствуют типоморфные метаморфические минералы – дистен,андалузит и др.

Температурный диапазон 800-50^оС.

Смирнов выделил 3 класса месторождений – простые, перекристаллизованные и метасоматически замещенные. Однако эта классификация не в полной мере удовлетворяет промышленно-генетическому принципу систематики минеральных объектов.

Предлагается выделить 4 класса месторождений – керамический, мусковитовый, редкометальный и цветных камней.

Керамические: встречаются в магматогенных и метаморфогенных простых и перекристаллизованных пегматитах. Сложены почти исключительно калинатровыми полевыми шпатами и кварцем. Обладают письменной, гранитной и гигантозернистой структурой. Соотношение кварца и п.ш. в промышленных сортах сырья 1:3. (Мамское на Алданском щите, объекты в Индии, Мадагаскаре).

Мусковитовые (слюдяные): встречаются в магматогенных и метаморфогенных (дистен-силлиманитовая фация) перекристаллизованных пегматитах. Промышленное значение имеют тела, в 1см³ которых произведение средней площидимусковитных пластин на их массу будет больше 10-20 кг/см². Наиболее значительные месторождение – Карелия, Забайкалье, Индия, Бразилия. (Мамское на Алданском щите, объекты в Индии, Мадагаскаре).

Редкометальные месторождения связаны с магматогенными и метаморфогенными метасоматически замещенными пегматитами. Руда на Li, Be, Ta, Nb, в небольших колличествах добывают: Sn, W, U, Th, TR. Этот класс месторождений широко развит в фундаментах всех древних платформ и в фанерозойских складчатых поясах, а также в областях тектоно-магматической активизации (Бразилия. Австралия, Урал, Сибирь, Карелия и др.). (Колмозерское, Тастыгское в России).

Месторождения цветных камней (камнесамоцветные) связаны с магматогенными метасоматически замещенными пегматитами. Особенно перспективны гранитные пегматиты. Им свойственны крупные, до 200м, открытые полости с друзами кристаллического сырья. Из этих месторождений добывают значительную часть горного хрусталя, оптического флюорита, топазов, аквамаринов, гранатов, аметистов и др. (Бразилия, ЮАР, Австралия, Карелия). (Волынское на Украине, объекты на Урале, в Казахстане).

(Хрусталеносные;

Редкоземельные TR (церий Ce, лантан La, неодим Nd, празеодим Pr, тулий Tm, иттербий Yb, самарий Sm и т.д.))

Типы пегматитов по составу:

- вмещающих пород

- материнской интрузии – гранитные, щелочные, базитовые.

 

 

24. Особенности редкометальных пегматитов. Приведите примеры месторождений.

Ассоциируют с магматогенными и метаморфогенными метасоматически замещенными пегматитами. В магматогенных разностях месторождения характеризуются большим разнообразием рудных элементов. Помимо наиболее важных в промышленном отношении Li,Be,Ta,Nb из них добывают в небольших колличествах Sn,W,U,Th,TR. В метаморфогенных пегматитах, образовавшихся в условиях андалузит-силлиманитовой фации, часто располагаются сложные Ta-Nb и TR месторождения. Этот класс месторождений широко развит в фундаментах всех древних платформ и в фанерозойских складчатых поясах, а также в областях тектоно-магматической активизации (Бразилия, Австралия, Урал, Сибирь, Карелия).

Для редкометального оруденения важен состав вмещающих пород – амфиболиты и сланцы наиболее благоприятны и приуроченность к висячим бокам пегматитовых жил.