Фосфорити

1. Визначення, класифікації і номенклатура

Фосфоритами (Ф) називають породи, які більш ніж на 50% складені фосфатними мінералами. При визначенні фосфоритів як руди на фосфор (для добрив) кондиції значно нижчі, в деяких випадках (коли породи збагачуються, наприклад рихлі) до 5% Р₂О₅, наприклад в оболових пісках нижнього ордовику в Прибалтиці. Кларк Р₂О₅ в глинах 0,17%, у вапняках – 0,04%. Породи з 19,5% Р₂О₅ вміщують майже 50% фосфату кальцію – „апатиту”, а з 7,8% приблизно 20% „апатиту”.

Фосфорити складаються не з алюмофосфатів і залізофосфатів, а з кальцієвих фосфатів, які відносяться до групи апатиту, точніше фторапатиту. Це біогенні і хемогенні мінерали, в яких фосфор входить до складу організмів, особливо до складу їх скелету. Маючи „середню” розчинність, сполуки фосфору, головним чином у вигляді фосфорного ангідриту (ортофосфорна кислота), можуть насичувати деякі ділянки гідросфери і випадати хімічним способом.

Фосорити були відомі в Росії з ХVШ ст. і досліджуються з середини ХІХ ст. Перший хімічний аналіз був опублікований в 1845-1846 рр. Ходнєвим і Кейзерлінгом (Швецов, 1958). Великий внесок в їх вивчення внесли російські вчені А.Д.Архангельський, Г.Н.Батурін, П.Л.Безруков, Г.І.Бушинський, Б.М.Гіммельфарб, Е.А.Єганов, А.В.Ільїн, А.В.Казаков, Н.А.Красильніков, В.Л.Лібрович, В.І.Покришкін, В.Я.Самойлов, А.С.Соколов, Н.С.Шатський, Е.Л.Школьник, А.Н.Енгельгардт, Н.І.Юдін, А.Л.Яншин та вн., а також іноземні – Л.Кайє, П.Кук, А.Лакруа, В.Є.Мак-Кілві, Д.Мак-Коннел, Г.Р.Мансфелд, А.Ф.Роджерс, О.Фішер, К.У.Хайес, Р.П.Шелдон та ін.

Оскільки мінералогічно фосфорити одноманітні (всі вони складаються з мінералів групи апатиту, точніше фторапатиту), а різниці мінеральних видів всередині цієї групи не різкі і фосфорити часто поліфосфатні, то основна класифікація їх структурна. Їх структурні типи різноманітні, і фосфорити за цією ознакою лише трохи бідніші, ніж вапняки. Більшість типів і груп цих порід аналогічні. Як і вапняки, вони розчленовуються перш за все на пелітоморфні (іноді афанітові) і фанеромірні, тобто яснозернисті. Під мікроскопом перші представляються біоморфними, а саме раліолярієвими (наприклад, верхньоволзькі – юра, Підмосков’я), і мікрозернистими – мікрооолітовими і уламково-алевритовими і просто безструктурними, „суцільними”.

Структурна класифікація фосфоритів

А. ПЕЛІТОМОРФНІ

І. Біоморфні: радіолярієві, форамініферові (?), водоростеві.

П. Абіоморфні:

1. Безструктурні аморфні („суцільні”).

2. Мікрозернисті:

1) мікросфероагрегатні:

а) мікропелетові;

б) мікрооолітові;

в) мікросферолітові та ін.

2) мікроуламкові – алевритові (тобто мікрокластові).

Б. ФАНЕРОМІРНІ, тобто ЯСНОЗЕРНИСТІ

І. Біоморфні:

1. Черепашкові:

1) брахіоподо-стулкові (оболові та ін.)

2) амонітові

3) пелециподові

4) змішані молюскові

2. Губкові

3. Строматолітові

4. Кістяні брекчії

П. Абіоморфні:

1. Сфероагрегатні:

1) оолітові

2) пелетові (копролітові)

3) сферолітові (і оолітово-сферолітові)

4) конкреційні

5) жовнові

2. Уламкові:

1) грубоуламкові (псефітові):

а) брекчійові,

б) конглобрекчійові,

в) конгломератові;

2) крупноуламкові:

а) жорствяні,

б) гравійно-жорствяні,

в) гравійні;

3) середньоуламкові (псамітові)- піщані різності крупності;

4) змішані, несортовані.

Фанеромірні фосфорити – це перш за все найцінніші і поширені зернисті, тобто майже виключно піщані за структурою, породи з розміром зерен від 0,05 до 2 мм. До них відносяться і більш рідкі жорствяні або гравійні фосфорити, які часто також вважаються зернистими. Більш грубоуламкові – брекчійові, конглобрекчійові і конгломератові – частіше всього представлені жовновими і конкреційними фосфоритами і лише в досить рідкісних випадках, при явній кластованості первинних тіл і необкатаності уламків, - власно брекчійовими. Величина уламків і жовен, як і найбільш правильних конкрецій, рідко перевищує 10-15 см. Як правило, вони менше 5 см.

За характером зерен та уламків розрізняють власно уламкові, оолітові, пізолітові, пелетові, або копролітові, черепашкові, губкові, кістяні брекчії (як правило, це жорствяники) та інші, а також вже згадані в гранулометричній класифікації жовнові і конкреційні. Жовна – також конкреції, але менш правильні, які нерідко через вторинні свердління, кластування, розчинення, обкатування частково втратили первинну форму. Поділ на жовна і конкреції, таким чином, не суворий, умовний, хоч і корисний. Конкреційні фосфорити, особливо перемиті і вторинно відвантажені (зконденсовані), як наприклад, в основі верхньої крейди в Подолії (мал.), на південному заході Руської плити (материнськими були вендські глини з великою кількістю правильних фосфоритових конкрецій діаметром до 15 см), виглядають справжніми конгломератами ніби з ідеально обкатаними, кулеподібними гальками, хоч практично ніякого обкатування не відбувалось, перенос був недалеким (по суті відвантаження не місці), ідеальна кулеподібна форма конкрецій не викривлена, так що генетично це скоріше „брекчії”, а не конгломерати.

Фосфорити, крім того, класифікуються за домішками і геологічною формою залягання, що вже намічає більш безпосередній перехід до генетичних класифікацій.