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

силикатных породах, на породах типа нельсонитов и фоскоритов. Практически во всех месторождениях апатит ассоциирует с другими полезными ископаемыми. Характерными рудными пара­

ведущему рудному парагенезису отдельные типы месторождений отнесены к соответствующим рудным формациям.

В целом предложенная классификация в отличие от предшест­

стурно-структурные особенности апатитсодержащих пород. Далее в работе отмечена дискусспонность представлений о генезисе фоскоритов, карбонатитов, нельсонитов, магнетит-апатитовых брек­ чий. Но все эти образования по своим геолого-петрографическим: характеристикам являются вполне конкретными и особыми при­ родными подразделениями. И если в будущем сделанные в на­ стоящей работе генетические выводы не подтвердятся, предложен­ ная типизация месторождений в основном сохранится. К сожале­ нию, знания о тех или иных проявлениях апатитовой минепализацин иногда слишком скудны, и поэтому отнесение их к тому ил« иному типу в некоторых случаях условно.

ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПОВ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Ранний апатит-силикатный тип месторождений

Месторождение Маган [34, 45]. Массив Маган (Маймеча-Ко- туйская провинция) расположен в поле распространения субгори­ зонтально залегающих протерозойских карбонатных отложений. Вследствие куполовидной дислокации, вызванной интрузией, в экзоконтактовом поясе массива почти по всему его периметру об­ нажены терригенные породы нижней части стратиграфического разреза — кварцевые песчаники. В зоне, непосредственно приле­ гающей к контакту, песчаники (кварциты) превращены в апати­ тоносные метасоматиты ряда фенита— эгиринита. Форма интру­ зива в плане овальная (рис. 16). Контактовые поверхности по дан­ ным магнитной разведки круто наклонены в сторону интрузивного тела. Подавляющая часть массива сложена породами нефелинпироксенового состава. Среди них различаются: средне-крупнозер­ нистые гипидиоморфнозернистые ийолиты и преимущественно мел­ козернистые нефелин-пироксеновые породы гранобластовой или порфиробластовой структур. Последние образованы в результате нефелинизации (ийолитизации) мафических и ультрамафических.

40

5 IV V [ff |л Л 17

1/3 рШ^/4I

Рис. 16. Схематическая геологическая карта массива Маган. По [34].

411

пород ранних интрузивных серий (оливннитов, ппроксенитов, мельтейгптов). Ийолиты преимущественно тяготеют к периферическим частям массива, а иефелин-ппроксеновые метасоматиты — к ядру его. Породы рассечены жилами флогопитоносных нефелпн-пиро- ксеновых пегматоидов (флогопитовое месторождение). В дугооб­ разных разломах северной части ийолнтового тела залегает мно­ жество даек нефелиновых и канкринит-нефелиновых сиенитов. Центральную позицию в комплексе занимает почти изометричный (0,7Х0,8 км) шток доломитовых карбонатитов. Севернее его на площади около 1 км2 распространены апоинолптовые мелкочешуй­ чатые флогопнтовые породы с гнездами магнетита и телами маг- нетит-апатитовой брекчии.

Вмещающие кварциты представляют собой среднезернпстые кварцевые породы с небольшой примесью калиевого полевого шпата. Местами в них видна система частых параллельных тре­ щинок— след испытанной совершенной пластической деформации. Ближе к контакту с массивом слабо фенитизированные кварциты

кварц, магнетит, биотит, эвколнт. Определенной зональности в строении пояса экзоконтактовых метасоматнтов нет: участки обо­ гащения меланократовых пород апатитом и щелочным полевым шпатом распределены бессистемно. Однако замечено, что наибо­ лее богатые апатитом эгириниты тяготеют к границе со слабо фе­ нилизированными кварцитами.

В результате проведенных недавно поисковых работ в север­ ной части экзоконтактового пояса, в контакте с почти неизменен­ ными кварцитами (см. рис. 16) выявлена зона пнроксеи-апатито- вых пород мощностью 70— 100 м и протяженностью 200—250 м (личное сообщение Е. Л. Данилина). Породам свойственна пят­ нистая, полосчатая, плойчатополосчатая текстура и директивное расположение игольчато-призматических зерен эгнрин-диопспда. Полосчатость объясняется отчетливой анизотропностью исходных пластически деформированных кварцитов. В сторону массива пи-

логичной геологической обстановке уже давно известны выходы ппроксен-апатитовых пород и апатитовых эгиринитов. Ппроксенапатитовые породы и богатые апатитом эгиринит-твейтозиты встре­ чены и во многих других местах экзоконтактового пояса.

Апатитизированиые ийолиты (данные Е. Л. Данилина) сла-

42

тают широкую (1— 1,5 км) и протяженную (5—6 км) зону в северной части массива. Апатит в форме сахаровидных агрегатов

В целом месторождение, находящееся в стадии поисково-оце­ ночных работ, весьма перспективно.

Месторождение Африканда [59]. Массив Африканда (Карело-

Кольская провинция) залегает в архейских гнейсах беломорской серии. В современном срезе он имеет изометрическую форму. Строение массива концентрически зональное. В центральной его части наблюдаются наиболее ранние породы — оливиниты, заклю­ ченные в виде блоков-ксенолитов в крупнозернистых пироксенитах, образующих кольцевую зону в ядре массива. Ближе к пери­ ферии расположены мелкозернистые ппроксениты, а собственно периферическая часть массива сложена якупирангитами и мельтейгнтами. В массиве известно большое количество жил ийолнтпегматнтов и карбонатитов. С карбонатитообразоваиием, вероят­ но, связано широкое развитие апопироксенмтовых кальцит-амфи- бол-пироксеновых пород.

Апатитовые проявления отмечаются в теле мелкозернистых пироксеннтов, в зонах неправильной формы с нечеткими ограниче­

жены ппроксениты титанистым диопсид-авгитом, а также титаномагнетнтом, апатитом, перовскитом, флогопитом. Встречаются ро­ говая обманка, сфен, хлорит, меланит и кальцит. Апатит образует тонкие прожилки и гнездообразные обособления, окаймленные ото­ рочками перекристаллизованного крупнозернистого пироксена, местами биотитнзированного. Кроме того, в пироксените имеется апатит, равномерно распределенный по породе. Он образует мел­ козернистый агрегат, в который погружены призматические кри­ сталлы пироксена с неровными корродированными внешними ограничениями. На подобных участках структура породы типа трахитоидной или призматически-зернистой.

Возрастное положение апатитовой минерализации не вполне ясно. Учитывая вторичный характер части апатитовых концентра­ ций, и их тяготение к зоне, контактирующей с породами нефелинпнроксеновой серии, вероятно следуют связывать ее формирование ,.с нйолитовым метасоматическим этапом. Однако существует мне­ ние [59] о первично-магматической природе апатита, равномерно

43

распределенного в пироксените. Промышленной оценки месторохчдения не производилось.

Прочие месторождения. Предположительно, к этому же типу относятся апатитсодержащие якупирангиты массива Вуориярви (Карело-Кольская провинция), развитые по периферии массива. Они состоят из пироксена и нефелина, титаномагнетита, перовскита, биотита, сфена, роговой обманки и апатита. Апатит содержит­ ся в количестве до 15% [59]. Близки им и якупирангиты массива; Озерная Барака (Карело-Кольская провинция), в которых содер­ жится до 12% апатита. Кроме того, в мельтейгитах Озерной Ба­ раки содержится до 11% апатита [59]. До 3—5% Р 2О5 содержат эгиапиты Турьего мыса, образовавшиеся при эгиринизацмп и апатитизации ийолитов и фенитов. Апатитизированные ийолпт-мель- тейгиты встречены в массиве Одихинча (Маймеча-Котуйская про­ винция). Возможно, что к этому же типу относятся проявления Кокшаровского массива (Сихотэ-Алинская провинция).

Заключение по раннему апатнт-силикатному типу.

1. В этом типе выделяются два подтипа месторождений. Оба они изучены слабо. Фенитовый подтип представлен одним место­ рождением (Маган). В других массивах подобного рода апатито­ вые породы не обнаружены, хотя кое-где отмечается привнос апа­ тита в зону экзоконтакта (см. ниже Осонгомбо, Ы раас). Породы отличаются приуроченностью к меланократовой фации апокварцитовых фенитов— твейтозитам и характерной ассоциацией апа­ тита с эгирин-диопсидом. Пироксенит-ийолитовый подтип вклю­ чает месторождения, представленные телами (зонами) размером от первых сотен метров до первых километров в поперечнике с не­ четкими ограничениями, тяготеющими иногда к фронтальным зо­ нам нефелинизации (ийолитизации). Они сложены преимущест­ венно апатитсодержащими пироксенитами, якупирангитамщ ийолит-мельтейгитами. Апатитовая минерализация наблюдается двух видов: в виде гнезд и прожилков несомненно вторичной при­ роды, а также в виде рассеянной вкрапленности, в целом вписы­ вающейся в структурный рисунок исходной породы.

2. Для апатита типична ассоциация, в которую входят наряду с главными минералами исходных пород входят титаномагнетит, относительно богатый ТіОг, железистый флогопит, перовскит. Х а ­ рактерно практическое отсутствие редкометальиой минерализации и слабая проявленность процессов карбонатизации. Необходимы,, однако, более надежные критерии, позволяющие отличать этот тия месторождений от позднего апатит-силикатиого.

3. Апатит соответствует обычному для ультраосновных щелоч­ ных комплексов окси-гидроксил-фтор-апатиту.

44

Фоскоритовый и флогопит-пироксен-оливиновый типы месторождений

Местороэюдение Палабора (40, 135, 159]. Массив Палабора

(провинция Трансвааля) интрудирует граниты и гнейсы архея. Он занимает в плане площадь примерно в 20 км2 и имеет уплощенпую форму с тремя центрами, вокруг которых концентрически рас­ пределяются породы комплекса. Наиболее распространенный тип пород — пироксениты. В эндоконтактовой зоне они переходят в полевошпатовые пироксениты, имеющие резкие контакты с вме­ щающими породами и в свою очередь секущиеся сиенитами. Экзо­ контактовое обрамление массива — фениты и фенитизированные граниты.

Пироксеннты образованы среднезермнстым диопсидовым агре­ гатом. По всей площади их выходов встречаются участки, насы­ щенные флогопитом или апофлогопитовым вермикулитом. Слюда обособляется в жилы или гнезда, а на западном склоне холма Лу-

.лекоп в контакте пироксенитов и полевошпатовых пироксенитов

тиновые) пегматоиды слагают три тела. Одно расположено к се­ веру от центрального холма Лулекоп, второе — южнее Лулекопа и третье — в районе самого Лулекопа. Каждое тело отличается от

.другого по составу и структуре. Северное имеет ядро, состоящее из крупнозернистой вермикулит-серпентиновой породы (эксплуа­ тируется на вермикулит с попутным флогопитом), которая посте­ пенно переходит в полосчатый агрегат из вермикулита, кристал­ лов диопсида, апатита и некоторого количества серпентинизированного оливина с размером минеральных индивидов от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров в по­

чередуются участки, богатые вермикулитом или серпентином или

.диопсидом; во всех них есть густая вкрапленность апатита или обособления его грубозернистых агрегатов. Некоторые жилы имеют мелкозернистые зальбанды и полосчатую текстуру.

Здесь распространены магнетнт-оливин (серпентин)-апатитовые по­ роды, или фоскориты. Они (рис. 17) образуют трубообразное тело, облекающее карбонатитовое ядро и в свою очередь облекаемое зоной пегматоида. Ширина кольца фоскоритов в плане колеблется

45-

распространяется и серпентинизацпя оливина, а на глубину до600 м прочие вторичные изменения. Состав фоскоритов очень непостоянен. В среднем, однако, его выражают следующие циф­ ры: 35% магнетита, 25% апатита, 18% кальцита и 22% серпенти-

Рмс. 17. Схематическая геологическая карта и разрез месторождения Пала-

бора. По [159, 136].

1 — долсрпты; 2 — молодые карбонатнты;

на (оливина). В породе содержатся также вермикулит, гидробпотит, пироксен: бадделеит и сульфиды меди. Размер минеральных индивидов крайне изменчив: от мелких и средних до крупных и очень крупных. Причем наименьший размер имеют индивиды оли­ вина, наибольший— магнетита. Текстура фоскоритов полосчатая,

46

обусловленная вариациями состава. Особенно характерны поло­ сы, существенно обогащенные магнетитом. Полосчатость следует внешним контактам тела н имеет вертикальное и субвертпкалы-юе падение. На отдельных участках фоскоритам свойственна брекчмевая текстура. В них наблюдаются гигантские включения раз­ мером до 15 м в поперечнике, состоящие практически из одного оливина и, вероятно, являющиеся отторжениями расположенных на глубине оливппптов. Есть п более мелкие включения того же состава. Форма их округленно-угловатая, размер— до 30 см в поперечнике.

Ранее считалось, что фоскориты облекаются сплошным коль­ цом пегматондов. Однако более поздними работами установлено, что кольцо представляет собой зону вкрапленного развития пегматонда в ослюдненном и апатитизированном пироксените. Пегматоид образует отдельные гнезда, жилы, шлиры. Контакты фоскорнтов с пироксенитамп чаще резкие, но существуют относитель­ но нечеткие взаммопереходы, совершающиеся по мере обеднения породы магнетитом и обогащения слюдой и пироксеном.

По направлению к центральной части холма Лулекоп в фоскоритах наблюдается усиление степени кальцитизацни породы. Каль­ цит замещает предпочтительно оливин и частично апатит, в то время как магнетит испытывает перекристаллизацию и его инди­ виды увеличиваются в размерах. Увеличение содержания кальци­ та постепенно превращает фоскорит в так называемый древний полосчатый карбонатит, представляющий собой своего рода внут­ реннюю зону в сложном комплексе фоскорит — карбонатит. Древ­ ние полосчатые карбонатпты секутся молодыми карбонатитами.

Все карбонатпты имеют близкий минеральный состав, несколь­ ко отличаясь лишь количественными соотношениями минералов.. Главный минерал — кальцит, второй по распространенности — магнетит. Повсеместно распространены апатит и хондродит, а так­ же флогопит, оливин, биотит, пентландит, бадделеит, ильменит,, урановый торианит. Замечательная особенность карбонатитов — обогащенность минералами меди. В целом это крупное медное месторождение. Медная минерализация представлена халькопири­ том (с кубанитом), борнитом, валлеритом, пентландитом.

Древние полосчатые карбонатпты крупнозернисты и содержат до 20% магнетита, отдельные индивиды которого достигают раз­ мера 20—30 см в поперечнике. Полосчатость обусловлена парал­ лельным расположением непрерывных магнетитовых слоев или струй из магнетитовых кристаллов и их агрегатов. Агрегаты си­ ликатов в меньшей степени имеют тенденцию к группировке в- слои. Полосчатость карбонатитов параллельна полосчатости фоскоритов и конформна контактам тела. В целом древние карбонатиты и фоскориты структурно едины. В зоне перехода ленточные тела карбонатитов фиксируются в фоскоритах, а полосы фоскоритов, в свою очередь, включены в карбонатпты. Местами карбонатиты как бы растворяются в фоскоритах.

47

Среди молодых карбонатитов различаются полосчатые и непо­ лосчатые разновидности. Молодые полосчатые карбонатиты отли­ чаются от древних лучшей огранкой минералов и более тонкой полосчатостью. Но главное заключается в том, что полосчатость молодых карбонатитов иначе ориентирована. Она примерно пер­ пендикулярна к полосчатости фоскоритов и имеет западное — вос­ точное простирание. Молодые неполосчатые карбонатиты образу­ ют ядро Лулекопа в виде четко индивидуализированного тела и серии секущих жил, возможно апофиз от главного тела. Жилы имеют мощность от первых сантиметров до 6 м. Контакты жил очень резкие. Характерен несколько более магнезиальный состав жильной породы: здесь встречается не только доломит, образую-

■ щий вростки в кальците, но и индивидуальные его кристаллы. Контакты главного тела молодых карбонатитов различны в раз­ ных местах. Северный контакт абсолютно резкий, но параллель­ ный структуре фоскоритов — древних карбонатитов. Западный контакт — несогласный, секущий. На востоке молодые карбонати­ ты образуют локальные апофизы в фоскориты. Все породы Луле­ копа секутся довольно мощными дайками долеритов.

сколько десятков миллионов тони. Запасы более бедных руд в пегматоидах и пироксенитах больше.

Месторождение Ковдор [59, 71, 67, 84, 85, 96, 97]. Ковдорскпй массив (Карело-Кольская провинция) прорывает нижнеархейские гнейсы и гранито-гнейсы беломорской серии. Форма выхода мас­ сива (рис. 18) на поверхность овальная. По геофизическим дан­

ным массив прослеживается на глубину более чем 10 км и имеет воронкообразную форму с падением внешних контактов под уг­ лами 70—80° к центру тела.

Строение массива концентрически-кольцевое. Его ядро образу­ ют оливиниты и рудные оливиниты, а на периферии развиты ийолиты, ийолит-мельтейгиты, ийолит-уртиты и турьяиты. Внедре­ ние кольцевых щелочных интрузий сопровождалось метасоматиче­ ской переработкой оливинитов и вмещающих гнейсов. Оливиниты

.заместились пироксеновыми, флогопитовыми, пироксен-флогопито- выми и некоторыми другими метасоматитами, а гнейсы в экзо­ контактовой зоне превратились в фениты. На поздних этапах фор­ мирования массива имело место становление тел фоскоритов и карбонатитов, локализовавшихся в периферических западных и южных частях массива и частично в его экзоконтакте. Карбонати­ ты образуют несколько штокообразных относительно крупных тел, а также множество даек и жил. Они разнообразны по соста­ ву. Преобладают сёвиты с форстеритом, диопсидом или эгирином в качестве добавочных минералов.