Вопрос 3.

Магматические месторождения и связанные с ними ПИ

Делятся на: Раннемагматические, позднемагматические и ликвационные месторождения.

Магматические месторождения формируются в процессе дифференциации металлоносной магмы непосредственно из расплава УО и щелочного состава. При остывании такого расплава накопление рудообразующих минералов может происходить тремя путями.

1. магма рудно-силикатного состава при охлаждении распадается на две несмешивающиеся жидкости – силикатную и рудную, раздельная кристаллизация которых приводит к обособлению ликвационных магматических месторождений.

2. в силикатных магмах металлы могут войти в состав минералов ранней кристаллизации, сконцентрироваться в ней ещё до полного отвердевания оставшейся безрудной части расплава и образовать раннемагматические (сегрегационные, кумулятивные) месторождения.

3 повышенное количество летучих соединений. Металлы и их оксиды кристаллизуются при более низких температурах, после затвердевания главной массы породообразующих силикатов, из остаточных расплавов, формируя позднемагматические (гистеромагматические, фузивные) .

ЛИКВАЦИОННЫЕ связаны с магматическими породами габбровой и щелочной формации, образующими в обстановке активизированных платформ пологие плоские расслоенные массивы. Такие массивы имеют зональное строение, обусловленное переходом от более основных разностей в их основании к наименее основным у их вершины. Типичными представителями ликвационных месторождений являются сульфидные медно-никелевые (м.Калгурли в Австралии, Садбери в Канаде, Норильск и Талнах в Сибири и др.) и хромит-титаномагнетитовые, связанные с габбровой формацией, а также редкоземельные, ассоциированные с формацией щелочных пород.

Образование сульфидных медно-никелевых руд происходит в обстановке сравнительно невысоких давлений при начальной температуре 700-600˚С, снижающейся к концу процесса иногда до 300-200˚С.

Мин.состав руд: пирротин, пентландит и халькопирит, магнетит. Из нерудных минералов, кроме оливина, ромбических пироксенов и др. магнезиально-железистых силикатов, могут присутствовать продукты их преобразования – гранаты, моноклинные пироксены, эпидот, серпентин, актинолит, тальк, хлорит и карбонаты. Второстепенные и редкие минералы более разнообразны. В этой группе наиболее существенны минералы: золото, платина, палладий, фрудит и др., минералы меди (борнит, халькозин, ковеллин, валлериит, кубанит, дигенит), минералы никеля (никелин, хлоантит, виоларит, миллерит, бравоит и др.☺- во названия-то!), минералы кобальта (арсениды и сульфоарсениды). Кроме того, изредка встречаются титаномагнетит, ильменит, хромшпинелиды, пирит, марказит, молибденит, сфалерит, галенит, самородное железо.

Расслоенные массивы Южной Африки представлены двумя выдающимися образованиями руд хромитов, титаномагнетитов и платиноидов – в Бушвельдском комплексе и в Великой Дайке. Они сформированы в обстановке протоактивизации среди метаморфических пород протерозойского времени в результате внедрения магмы габбровой формации.

РАННЕМАГМАТИЧЕСКИЕ К раннемагматическим месторождениям принадлежат зоны вкрапленников и шлиры хромитов, в том числе скопления хромитов в перидотитах раннегеосинклинальной стадии развития, содержащие редкие зерна платины и алмазов. К ним также относится аналогичное титаномагнетитовое оруденение в раннегеосинклинальных габброидах. Для раннемагматических месторождений характерны: 1) плавный переход от рудных тел к магматическим породам, отсутствие резко очертанных границ; 2) отчетливые идиоморфизм рудных минералов, сцементированных позднее выделившимися породообразующими силикатами; 3) рассредоточенный характер оруденение и общее убогое содержание ценных компонентов, редко создающих значительные месторождения хромитов и титаномагнетитов. Единственными объектами среди раннемагматических месторождений, имеющими большое практическое значение, являются коренные месторождения алмазов.

Все существенные месторождения АЛМАЗОВ генетически связаны с трубками кимберлитов, контролируемыми разломами тектонической активизации древних платформ. С протерозойской активизацией связаны алмазоносные кимберлиты Африканской и Индийской платформ, с позднепалеозойским оживлением – Сибирской, Африканской и Австралийской платформ, а также Калимантана.

Петрографически кимберлит- УО порода порфировой структуры. Он является либо остаточным продуктом длительного фракционирования, либо фракцией частичной выплавки мантийного вещества. Среди ксенолитов выделяются обломки двух типов: 1)чуждых пород (амфиболитов, гнейсов, сланцев, песчаников, известняков и др.), 2)родственных пород (оливиновых гипербазитов, перидотитов, эклогитовых сланцев и др.). Минеральный состав: алмаз, оливин, пироп, энстатит, диопсид, хромдиопсид, хромит, ильменит, шпинель, магнетит, флогопит, апатит, графит.

На земном шаре выявлено 2000 кимберлитовых трубок, но не все они алмазоносны; количество трубок с промышленным содержанием алмазов составляет 1-3%. Относительно генезиса алмазов в кимберлитах известны три главные точки зрения: 1)алмазы образовались в результате ассимиляции кимберлитовой магмы углеродсодержащих пород; 2) кристаллизовались на мантийных глубинах, захвачены кимберлитовым расплавом и вынесены к земной поверхности, 3)алмазы выкристаллизовывались в самой кимберлитовой магме как ее естественные породообразующие минералы.

ПОЗДНЕМАГМАТИЧЕСКИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. Среди них различаются: хромитовые, связанные с перидотитовой формацией; титаномагнетитовые, ассоциированные с габбровой формацией ранней ста­дии геосинклинального развития; апатитовые местами с магне­титом; щелочных массивов активизированных платформ. Фор­мирование позднемагматических месторождений обусловлено остаточными расплавами, обогащенными газово-жидкими мине­рализаторами, которые служат природным флюсом, задержи­вающим раскристаллизацию таких расплавов до конца отвер­девания массивов материнских пород.

Для всех них типичны некоторые общие: 1) часто эпигенетический характер рудных тел, представленных секущими жилами, линзами и трубками; 2) ксеноморфный облик рудных минералов, цементирующих ранние породообразующие силикаты и создающие сидеронитовую структуру руды; 3) крупные масштабы месторождений до­статочно концентрированных руд.

Месторождения хромитов. Они располагаются внутри гипабиссальных массивов ультраос­новных пород и являются их фацией. Известны хромитовые ме­сторождения: архейские (Западная Гренландия), протерозой­ские (Индия, США, Финляндия), каледонские (Норвегия, ЮАР), герцинские (Урал, Балканы, вероятно, большая часть Турции, Ирана), альпийские ( Албания, Филиппины, Куба, Новая Каледония, Индия).

Среди хромитоносных массивов преобладают лакколиты, лополиты и силлы. Обычно их основание сложено дунитом, выше располагаются гарцбургиты, еще выше лерцолиты и, наконец, пироксениты. Хромитовые залежи, как правило, сосредоточены среди дунитов, обычно серпентинизированных, а также в пере­ходных фациях дунит-гарцбургитовых пород. Они имеют форму жил, линз, труб, гнезд и полос массивных и вкрапленных руд. Текстуры- полосча­тые, пятнистые, брекчиевые и вкрапленные. Струк­тура мелко и среднезернистая. Руда хромитовых месторождений сложена хромшпинелидами, ассоциированными с породообразующими минералами хромит. Из нерудных : оливин, серпентин, хлорит, карбонаты, реже отмечаются пироксен, амфибол, гранат, фуксит, хромхлорит, хромрутил.

Месторождения титаномагнетитов. Залегают в дифференцированных массивах основных пород, генетически связанных с габбро-пироксенит-дунитовой форма­цией ранней стадии геосинклинального цикла геологического развития. Они известны среди габброидных пород протерозой­ских и рифейского циклов (Канадский щит, Балтийский щит, Норвегия, Швеция, Финляндия, Индия, массивы древних пород Аппалачей, плато Колорадо и Скалистые горы США, Австра­лии, Португалии и др.); в основных породах каледонского цикла (ЮАР, Норвегия, отчасти Урал); в породах габбрового состава герцинского цикла (Урал).

Среди титаномагнетитовых месторождений И. Малышев вы­делил: 1) месторождения в анортозитах и габбро-анортозитах с ильменитовыми, магнетит-ильменитовыми, гематит-ильменито-выми, местами рутил-ильменитовыми рудами, 2) месторожде­ния в габбро-норитах с ильменит-магнетитовыми рудами. Пе­реход от ильменитовых руд к магнетит-ильменитовым и магнетит-гематитовым, согласно

По форме рудных тел среди титаномагнетитовых месторож­дений выделяются жилы, линзы, гнезда, а также вкрапленники шлирообразной, лентовидной и неправильной формы. Положе­ние и морфология этих тел контролируются элементами протомагматического расслоения, оживляемого на заключительных стадиях раскристаллизации пластовыми зонами скола. Минеральный состав титаномагнетитовых руд определяется тремя главными минералами: рутилом, ильменитом и титано-магнетитом. В рудах отмечаются минералы группы рутила (анатаз, брукит), группы ильменита (гейкилит, пиро­филлит, браннерит), магнетит, апатит, сульфиды (преимущест­венно пирротин, пирит, халькопирит), породообразующие мине­ралы основных пород и продуктов их изменения (гранат, амфи­бол, серпентин, эпидот, хлорит, гематит, лейкоксен, карбонаты). Текстура руд вкрапленная, пятнистая, полосчатая, массивная.

Апатитовые месторождения. Уникальным является Хибинский массив щелочных пород Кольского полуострова с апатит-нефелиновыми залежами. Хибинский массив формиро­вался в связи с тектоно-магматической активизацией герцинского периода на Балтийском щите. Он имеет форму лополита и характеризуется коническим строением, обусловленным внед­рением хибинитов и нефелиновых сиенитов. Вдоль границы внешнего хибинитового и внутреннего сиенитового комплексов внедрились породы ийолит-уртитового ряда, с которыми прост­ранственно и генетически связаны наиболее значительные залежи апатита. Они представлены прерывистым кольцом крупных линз, расположенных вдоль поверхности от­слоения ийолит-уртитов (лежачий бок) и перекрывающих их рисчорритов (висячий бок).

Большинство геологов рассматривает апатитовую руду как продукт дифференциации щелочного магматического расплава на глубине и внедрение его по конической зоне отслоения, заложившейся между более ранней внешней оболочкой и более поздним, внутренним ядром Хибинского лополита. Высказыва­лись предположения, что строение Хибинского массива опреде­ляется кристаллизационной дифференциацией на месте, с обо­соблением апатитового кумулята под воздействием конвектив­ных течений.

Апатит-магнетитовые месторождения. Эти до­статочно редкие месторождения связаны с породами сиенито­вой магмы.

Выдающимся является рудное поле Кирунавара в Север­ной Швеции. Подобного рода месторождения известны в Центральной Швеции, в Норвегии, США (Адирондайк), Мек­сике (Маркадо, Дуранго), Чили (Альгарробо, Тьфо). В СССР к ним приближаются месторождения Лебяжинское и Суроям-ское на Урале, а также Маркакульское на Алтае.

Жилообразные тела и линзы руды обычно приурочены к контакту щелочных гипабиссальных пород или располагаются между их разновидностями, представляющими собой продукты последовательного внедрения сложных интрузивов.