книги из ГПНТБ / Ланда Э.А. Апатитовые месторождения карбонатитовых комплексов

3. Тела нельсонитов образуют кольцевые (Ессей), штокообраз­ ные (Ыраас) и конические дайкоподобные тела (Немегос-Лэк- нер). Они могут иметь очень большие размеры. Площадь их вы­

глубину, нуждаются в подтверждении. Бурением наибольшая глу­ бина установлена для нельсонитов Немегоса-Лэкнера — более

150м.

4.Контакты тел нельсонитов с вмещающими породами — рез­ кие, секущие. Метасоматическпе изменения вмещающих пород выражаются в их магнетитизацни и апатитнзации.

5.Нельсонптам свойственно массивное, иногда брекчиевое сло­ жение, пятнистые и полосчатые текстуры с обособлением в поло­ сах существенно магнетитовых и существенно апатитовых пород. Такие же разновидности могут образовывать индивидуализиро­ ванные обособления среди нельсонитов (Ыраас) типа магнетнтолитов и апатитолнтов. Структуры пород разнозерннстые с более

крупным размером зерен магнетита, панидноморфные, аллотриоморфные, местами сидеронитовые, с цементацией апатита магне­ титом.

6. Месторождения характеризуются высокими содержаниями апатита — 15—20% Р 2О5 (Ессей, Ыраас). Причем в них имеются участки и очень богатых руд (апатитолиты). Кроме апатита иельсонпты содержат промышленные концентрации магнетита, иногда бадделеита и других редкометальных минералов.

7. Апатиты из нельсонитов следует относить к типу окси-гид- роксил-фтор-апатитов. Магнетит представлен малотитанистой раз­ новидностью.

Месторождения типа магнетит-апатитовых брекчий

Гулинское месторождение [70] представлено несколькими тела­ ми магнетит-апатитовой брекчии со штаффелитовым цементом. Наиболее крупное тело закартировано в пределах Южного мас­ сива карбонатитов. Общая площадь его выходов составляет около 75 000 м2 (см. рис. 23). Первоначальные контуры нарушены под­ вижками западно-северо-западного простирания. Поблизости рас­ полагаются более мелкие выходы той же породы. Небольшое тело магнетит-апатитовой брекчии обнаружено и в восточной части Южного массива. В Северном массиве также известно эллипсо­ видное в плане тело, сложенное магнетит-апатитовой брекчией. Площадь его выходов — около 50 000 м2.

Магнетит-апатитовые брекчии контактируют с крупнозернисты­ ми и мелко- и средиезернистыми сёвитами. Контакты четкие. В контактах белая окраска карбонатитов сменяется бурой и буро­ красной вследствие развития на поверхности зерен кальцита пле­ нок гидроокислов железа и марганца.

90

Макроскопически в брекчии различаются обломки бурого и белого цвета, погруженные в бурый или черный цемент. Иногда отмечается сразу два цемента — более ранний бурого цвета и более поздний — черного. Последний развивается по сеточке тре­ щин в первом. Количественные соотношения обломков и цемента разнообразные: в штуфах обычного размера они или полностью отсутствуют или явно преобладают. Среди обломков различаются обломки вмещающих пород — ксенолиты — и обломки пород, сформировавшихся из того же исходного субстрата, что и вся брекчия в целом, — автолиты.

Общее количество ксенолитов в породе относительно невелико. Это обломки мелко-, средне- и крупнозернистых сёвитов. Форма их угловатая, размер от 2—3 до 20—30 см в поперечнике. Контак­ ты с цементом резкие. Отмечается развитие пленок гидроокислов железа, а в единичных случаях в контакте с цементом развита своего рода оторочка из кристаллов магнетита кубического и ок­ таэдрического габитуса. Своими гранями они вдаются внутрь об­ ломков.

Автолиты в породе количественно преобладают над ксенолита­ ми. Форма их округлая или округло-угловатая, размеры неболь­ шие (доли сантиметра — первые сантиметры). - Среди автолитов встречены обломки апатитовой породы, магнетнт-апатитовой по­ роды-, штаффедитовоп породы, кристаллокласты апатита и магне­ тита, чешуйки флогопита.

Апатитовая порода состоит только из апатита. Структура ее аллотриоморфнозернистая или призматически-зернистая с субпа­ раллельным расположением призматических кристаллов апатита. Плоскости соприкосновения индивидов иногда волнообразно из­ гибаются. Магнетпт-апатптовая порода состоит из магнетита (10—50%) и апатита (50—90%). Распределение магнетита край­ не неравномерное: чередуются участки, совершенно его лишенные, и участки собственно магнетит-апатптового состава. Магнетит местами не имеет собственных кристаллографических очертаний. Он располагается в промежутках между субидноморфными инди­ видами апатита, цементируя последние (сидеронитовая структу­ ра). В других случаях обособления магнетита (они более круп­ ные, чем выделения апатита) имеют форму, близкую к правиль­ ной: в шлифе квадратные, шестиугольные очертания. Тем не менее они ксеноморфны по отношению к расположенным в- контакте ин­ дивидам апатита. Они же часто содержат включения апатита субидпоморфиой формы. Штаффелитовая порода представляет со­ бой скрытокристаллический агрегат, окрашенный в проходящем свете в бурый цвет, в котором встречаются участки, сложенные микрозернистым серым агрегатом со сферолитоподобным строе­ нием. Чаще серый агрегат располагается в центральной части обломков, а бурый — по их периферии. Кристаллы (криталлокласты) апатита и магнетита такого же размера, как и индивиды, слагающие магнетит-апатитовую породу в обломках. Местами

91

количество подобных кристаллов превосходит количество цемента. Индивиды апатита имеют обычно правильную форму — столбча­ тые кристаллы. Правильная огранка нередко наблюдается и в ин­ дивидах магнетита.

Цемент в брекчии двух типов. Один — желто-бурая и бурая охристая пли глиноподобная масса, другой — плотный сливной агрегат черного цвета. Там, где наблюдаются оба типа цемента, порода представляет собой своего рода двоимую брекчию. Облом­ ки располагаются в буром цементе п вместе с последними обра­ зуют обломки, погруженные в черный цемент. Цемент бурого цве­ та сложен агрегатом штаффелпта. В проходящем свете он окра­ шен в бурый, желто-бурый и серый цвета. Бурые участки харак­ теризуются скрытокрпсталлпческнм строением, серые — микро­ кристаллическим (чешуйчатые сферолптоподобные агрегаты). Рас­ положение обломков в цементе беспорядочное. Иногда удается видеть, что ориентировка удлинений апатита в рядом расположен­ ных автолитах различная. Контакты цемента с обломками чет­ кие. Местами наблюдается замещение апатита веществом цемен­ та, но чаще признаки подобного реакционного взаимодействия от­ сутствуют. В цементе черного цвета преобладает микрокристалли­ ческий пиролюзит. В проходящем свете он непрозрачен и также окрашен в черный цвет. Цемент всегда обильно насыщен кристал­ лами апатита, которые часто образуют густые скопления, напо­ минающие обломки апатитовой породы. Индивиды апатита здесь отделены друг от друга лишь тонкими черными пленками. Когда такие скопления располагаются в контакте с обломками апатито­ вой породы, создается впечатление, что они образовались при раз­ мыве обломка цементом. Однако контакты цемента с апатитовы­ ми обособлениями четкие, а кристаллы апатита на контакте со­ храняют субидиоморфные очертания. Некоторые из них толькопокрываются красноватыми пленками.

Структура брекчии может быть определена как близкая к кристаллолитокластической.. Особым ее случаем является струк­ тура с концентрически круговым расположением отдельных состав­ ных частей породы. Автолпты магнетит-апатитовой породы напо­ минают округлые миндалины. По периферии этих округлых выде­ лений располагаются кристаллы магнетита. Кристаллы магнетита располагаются и в цементе породы, но здесь уже они сами явля­ ются своего рода центрами, которые облекаются петлями кри­ сталлов апатита, погруженных в существенно пиролюзитовый черный цемент.

Породы очень богаты апатитом. Содержание Р 2О 5 (см. табл. 3) достигает 35%. Запасы по месторождению можно оценить на глу­ бину в 100 м в несколько миллионов тонн Р 2Оп.

Месторождение Далбыха (48, 70]. Массив Далбыха (Мапмеча-

Котуйская провинция) — это небольшое штокообразное тело, интрудирующее доломиты и сложенное ийолмт-мельтейгитами. Ме­ сторождение приурочено к вмещающим массив метаморфнзован-

92

ным осадочным породам. Оно представлено телом магнетит-апа- титовой брекчии, которое имеет в плане форму овала. Контакты его вертикальные, резкие, местами секущие под прямым углом сланцеватость вмещающих пород — аподоломнтовых скарнов и мраморов. Амфиболовые и диопсидовые скарны развиты в зоне мощностью 10— 15 м, окаймляющей тело брекчии в непосредст­ венном с ней контакте. За этой зоной картируются доломитовые мраморы.

Брекчия представляет собой породу, состоящую из белых и розоватых обломков, погруженных в желто-бурый цемент. Коли­ чество обломков составляет от 30—40 до 80% объема породы. Форма округлая пли округло-угловатая. Размер — первые санти­ метры в поперечнике. Большая часть обломков сложена тонко­ зернистой штаффелптовой породой. В зоне эндоконтакта встреча­ ются обломки доломитовых мраморов, амфиболовых и диопсидовых скарнов, кварцитов и кварц-карбонатных пород1. При микро­ скопическом изучении установлено, что в пластической части брек­ чии имеются и отдельные кристаллы (или их обломки) апатита, магнетита, вермикулита, амфибола, диопсида, кварца, оливина, псевдоморфно замещенного гидроокислами железа. Кроме того, в породе присутствуют циркон, сфен и ильменит.

Штаффелитовая порода в обломках характеризуется преиму­ щественно микрозернистой структурой, участками сферокристал­ лической. В буром агрегате с неразличимыми отдельными зерна­ ми наблюдаются прожилки и зонки, сложенные радиально-лучи­ стыми кристаллами штаффелита. В контакте с такими участками бурый агрегат обогащен мелкими чешуйками вермикулита. Кроме того, в породе отмечаются кристаллы апатита, магнетита и амфи­ бола. Амфиболовый скарн сложен целиком бесцветным призмати­ ческим тремолитом с длиной кристаллов до 0,5 мм. Структура породы нематобластовая. Днопсидовый скарн состоит из короткопризматических индивидов тремолитизированного диопсида. Структура призматически-зернистая.

Цемент брекчии представляет собой бурый тонкозернистый штаффелитовый агрегат, наполненный многочисленными кристаллокластами, или агрегат сферокристаллического строения, инкрустационно обрастающий стенки довольно многочисленных каверн.

Месторождение очень богато Р 20 5 (см. табл. 3), однако разме­ ры тела невелики и поэтому практическое значение месторожде­ ния также небольшое. Не исключено, однако, обнаружение здесь более крупных тел апатитоносных пород.

Месторождение Ковдор (данные Б. И. Сулимова, В. И. Терно­ вого, Б. В. Афанасьева, Э. А. Ланда). Месторождение расположе­ но в юго-восточной экзоконтактовой зоне Ковдорского массива неподалеку от фоскоритового месторождения (рис. 30). Здесь в фенитах залегает крупное сложно построенное и уходящее на

1 Прослои таких пород встречаются среди доломитов.

93

большую глубину тело форстеритовых сёвнтов. Пространственно с сёвитами сопряжено также сложное по конфигурации тело маг- нетнт-апатитовой брекчии со штаффелитовым цементом. Верти-

Рис. 30. Схематический разрез месторождения магнетнт-апатнтовых брек­ чий в экзоконтакте массива Ковдор. По Б. И . Сулимову.

1 — магнетнт-апотитовая брекчия; 2 — форстернтопые ссвнты; 3 — феппты

кальные сечения тела имеют воронкообразную форму. На глуби­ не порядка 120— 130 м брекчия выклинивается и сменяется карбонатитами. Однако некоторые буровые скважины на такой глубине из брекчии не вышли. Общая протяженность зоны, в ко­ торой встречена брекчия (устное сообщение В. И. Тернового), око­ ло 4 км при мощности в 150—200 м. Контакты брекчии с сёвита­ ми и фенитами резкие секущие. Они обычно падают под углом 50—60° под массив.

Брекчия имеет устойчивый в пределах изученной части тела облик. Это светло- и желто-бурая довольно крепкая порода с от­ носительно большим количеством мелких каверн, поверхность ко­ торых покрыта натечной пленкой вторичного фосфата местами дезынтегрированная (дресва, суглинок). В монолитных блоках порода имеет четко выраженную обломочную текстуру. Обломки распределены неравномерно. В отдельных штуфах нор­ мального размера они отсутствуют, в других же — на их долюприходится до 50—60% общего объема породы. Среди обломков преобладают включения — автолиты, сложенные штаффелитизированной апатитовой, магнетит-апатитовой и флогопит-магнетит- апатитовой породами. Обломки угловатой формы и размером от долей до 5—7 см в поперечнике. Апатитовая порода представляет собой мелкозернистый агрегат мозаичной структуры. По стыкам зерен апатита развивается вторичный штаффелнт, отчленяющий

94

их друг от друга. В магнетит-апатитовой породе вместе с апати­ том присутствуют более крупные выделения магнетита, имеющие нередко червеобразную форму. Кристаллы магнетита могут пойкилитическп включать зерна апатита. Во флогопит-магнетит-апа- титовой породе кроме этих минералов присутствуют бесцветные мелкие таблички флогопита, а также акцессорный бадделеит. Зна­ чительная часть обломочного материала представлена отдельны­ ми зернами (или их обломками) магнетита и апатита.

Относительно меньше среди обломков вмещающих фенитов и сёвитов. Брекчия включает крупные блоки этих пород, мелкие же включения редки. Однако местами они составляют до 70% объема породы [60]. Ю . Л. Капустин [60] упоминает среди облом­ ков оливиниты, не встречающиеся среди вмещающих поро' .

Цемент брекчии образован скрытоили микрокристалліг ^ским агрегатом фосфатного состава, который принято определи' , как штаффелит (франколит). Контакты цемента с включениям! род­ ственных апатитовых пород визуально всегда четкие. Под микро­ скопом четкость внешнего контура включения сохраняется. Одна­ ко развивающийся внутри контура вторичный штаффелит иденти­ чен штаффелиту цемента, что несколько нивелирует различие между обломком и цементом. В целом цемент имеет двоякий ха­ рактер: частично он несомненно относится к типу цементов вы­ полнения, а частично — к типу цементов замещения.

Экзоконтактные изменения вмещающих пород слабые. В карбонатитах и фенитах появляются пленки гидроокислов железа, отмечается штаффелитизация апатита. Местами эти породы, как и сама брекчия, становятся кавернозными. Ю . Л . Капустин [60] описал блок феннта, в котором на долю кацерн приходилось до 25% от объема породы, а каверны были покрыты агрегатами вто­ ричных шабазита и штаффелита.

Брекчия богата фосфором. Содержание Р 2О 5 в ней в основном в пределах 21—32%. Прогнозные запасы оцениваются в несколь­ ко десятков миллионов тонн руды.

Месторождение Гленовер [159, 40]. Массив Гленовер (провин­ ция Трансвааль) имеет штокообразную форму (в плане овальную) с площадью выхода на поверхность около 20 км2. Массив проры­ вает отложения системы Лоскоп, представленные в экзоконтакто­ вой зоне фенитизированными полевошпатовыми кварцитами. Сло­ жен массив слюдяными пироксенитами, а его ярдо образует грубообразное карбонатитовое тело (рис. 31). Карбонатиты обра­ зуют также большое число конических даек с пологими углами падения к центру массива. Некоторые из них залегают настолько полого, что их следует называть силлами.

Относительно свежие слюдяные пироксениты представляют собой агрегат диопсида в сростках с вермикулитом (флогопитом), в котором присутствуют также и некоторые другие минералы, рас­ пределенные в породе полосами, ориентированными субвертикаль­ но. В них чередуются три типа пород: существенно слюдяные

95

(вермикулитовые) агрегаты, пироксениты, обогащенные магнети­ том, и пироксениты, обогащенные апатитом. Мощность магнетитовых полос — порядка полуметра, в апатитовых — около метра. Апатит образует неправильной формы коричнево-красные выделе-

А

Рис. 31. Схематическая геологическая карта и разрез массива Глеиовер,

П о [159].

1 — магнетит-апатнтовая брекчия; 2 —- карбонатиты; 3 — пироксениты; 4 — феннты

от друга переменной мощности прослоями (прожилками) фосфат­ ного состава. Крупные блоки группируются в самом центре тела, прослеживаясь на глубине до 105 м. Брекчия состоит из углова­ тых бледно-красных или пурпурных фрагментов, окаймленных колломорфной коркой белого апатита. Фрагменты сложены пол-

нокристаллическим апатитовым агрегатом; структура его мозаич­ ная, текстура, полосчатая, мощность апатитовых слойков-полос измеряется первыми сантиметрами; В. Фервурд считает их следа­ ми напластования. В апатитовом агрегате рассеяны кристаллы магнетита, большей частью псевдоморфно замещенные гематитом, с признаками дробления. Окраска апатитового агрегата обуслов­ лена загрязнением гидроокислами железа. Колломорфная апати­ товая корка имеет мощность от 1 мм до 1 см. Более толстые ее части состоят из слойков, имеющих несколько отличную окраску. Иногда отмечаются полости, на стенках которых кристаллизуются

33—35% Р О , 6—9% Fe и около 0,15% Nb 0 5.

Фосфатная брекчия представляет собой темно-красную гетеро­ генную породу, состоящую из богатого пылью окислов железа фосфатного цемента, ломаных кристаллов гематита (псевдомор­ фоз по магнетиту), мелких зерен апатита и фрагментов апатито­ вых агрегатов, аналогичных тем, что слагают собственно апатито-

98