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

серпентнновые породы), состоящие из заместившего оливин сер­ пентина (80—90% объема породы) и магнетита. Серпентин, в свою очередь, силифицироваи. С магнетнт-серпентиновыми поро­

цвета материал.

Система жил биотит (вермикулит)-апатитовых пород в южной части сечет фениты и ийолиты. Буровой скважиной она прослеже­ на на глубину до 150 м. Характер минерализации в жилах с глу­ биной сохраняется, хотя вмещающие породы меняются в верти­ кальном направлении (сиенит- и пуласкит-фениты, нефелнниты). Отмечается замещение фенитов и ийолитов биотитом и апатитом и образование рассеянной биотнт-апатитовой минерализации. Вер- микулит-апатитовые породы секутся в свою очередь серией мало­ мощных жил, сложенных апатитом (70%), магнетитом (20%), силифицированным серпентином (5%), кварцем (5%)- Серпентин замещает хорошо развитые кристаллы оливина, погруженные в

60

агрегат апатита и нередко окруженные оторочкой лимонит-кварце- вого состава. Различаются: а) жилы, в которых магнетнтовые зерна имеют размер менее 1 см в поперечнике и распределены беспорядочно в сахароподобном агрегате апатита; б) жилы, в ко­ торых магнетит сосредоточен вблизи контактов жил, где ои фор­ мирует кристаллы размером 1—3 см по длинной оси, с развитыми гранями октаэдра к центру жилы, выполненному сахароподобным апатитом. Мощность жил до 10 см. Они ориентированы согласно с телами вермикулит-апатитовых пород, но иногда занимают по отношению к последним секущее положение, одновременно пере­ секая и фениты. Контакты жил всегда очень четкие.

В массиве обнаружены еще два тела магнетит-апатитового состава, в которых отсутствует серпентин. Одно тело на юге ком­ плекса имеет форму горизонтально лежащей округлой пластины размером 60x10 м при толщине 1,2 м. Порода состоит из апати­ товой сахароподобпой основной массы с неравномерно рассеянны­ ми зернами магнетита. Второе тело — это дайка протяженностью около 150 м, секущая сиенит-фениты. Сложена дайка грубозерни­ стым магнетитом, а в ядерной части апатитом. Имеются также жилы существенно магнетитового состава. В них магнетит состав­ ляет 95% от объема породы и образует гигантские (в среднем до 20 см в поперечнике) выделения, обычно без собственных граней, Только 5% объема породы приходится на долю сахаровидного апатитового агрегата.

Наибольший интерес представляют апатитоносные трубообразиые тела. В южном теле содержание апатита в среднем состав­

торождении добывалось ежегодно около 90 000 т апатита. Прочие месторождения. Крупное тело фоскоритов обнаружено

в массиве Ессей, в северной его части на площади в 0,7 км2. По­ роды имеют кальцит-апатит-оливии-магнетитовый состав. Соотно­ шения главных минералов следующие: кальцита 5—20%, оливина 10—30%, апатита 0—30%, магнетита 40—80%. Второстепенные и акцессорные минералы: флогопит, бадделент, амфибол. Текстура породы массивная и полосчатая. Структура гипидиоморфная. Среднее содержание Р 2О5 около 5% (при колебаниях от 0 до 10%). В массиве Озерный известны проявления фоскоритов, ана­

ве (Казахстанская провинция) обнаружены тела пород магнетит- апатит-форстерит-кальцитового и магнетит-форстерит-флогопит- кальцитового составов. В породах присутствуют также диопсид, меланит, сфен, лейкоксен и акцессорные циркелит, пирохлор, бадделеит, бастнезит. Местами в этих породах содержание апатита составляет 30—40% от общего объема пород [81]. В массиве Сокли выявлена порода, состоящая из кальцита, магнетита, серпенти-

61

на, клнногумита и апатита, которую рассматривают в качестве аналога фоскоритов [149]. Масштабы развития породы не установ­ лены. В массиве Букусу также, возможно, присутствуют фоскориты [115]. В массиве Глеиовер некоторые разновидности пород с апатитом, магнетитом, серпентином, вероятно, являются фоскори-

тамп [28, 159].

Заключение по фоскоритовому типу месторождений.

1. Месторождения фоскоритов слагают крупные трубообразные тела, системы линейных пли кольцевых дайковых тел, прослежи­ вающиеся на значительную глубину, превышающую нередко

1000 м.

2. Наиболее характерны фоскориты для массивов (или для тех

ориярви, Дорова). Фоскориты располагаются либо в центральной части массивов, либо в зоне их эндоили экзоконтакта.

3. Слагая автономные четко индивидуализированные тела, фос­ кориты в то же время тесно пространственно связаны с карбонатитами (Палабора, Ковдор, Арбарастах). Карбонатиты кристалли­ зуются позднее фоскоритов. Они метасоматизируют фоскориты, в результате чего возникают породы, промежуточные по составу между фоскоритами и карбонатптами. Некоторые тела карбопатитов являются своего рода тыловой зоной фоскоритового ком­ плекса (Палабора).

4. Контакты фоскоритов с вмещающими породами преимуще­ ственно четкие, секущие (Палабора, Ковдор), но возможны и от­ носительно постепенные переходы. Вмещающие породы метасоматизируются. Образуются следующие типы метасоматических коло­ нок (Ковдор):

рода (с апатитом, магне­ титом)

При взаимодействии фоскоритов с апапироксенитовыми и апооливинитовыми флогопит-пироксеновыми породами (Палабора, Арбарастах, Ковдор) имеет место перекристаллизация этих по­ род, образование их пегматоидных разностей, а также их оливинизация.

5. Из текстурно-структурных особенностей фоскоритов следу прежде всего отметить их неоднородность, в частности брекчиевид­ ное и брекчиевое строение (Палабора, Ковдор, Вуориярви) с на­ личием в обломках как вмещающих пород, так и пород, вынесен­ ных с глубины (оливиниты в Ковдоре и в Палаборе). Брекчироваиие фоскоритов и ассоциирующих с ними карбонатитов прояв-

62

лилось неоднократно (Ковдор), что выразилось в существовании брекчиевых разностей у всех пород фоскоритового комплекса.

6. Среди фоскоритов выделяется несколько петрографических разновидностей. Мелко- и среднезернистые апатит-магнетит-фор- стеритовые породы с кальцитом и флогопитом, очевидно, наиболее ранний, первичный тип фоскоритов (Ковдор). Полосчатые, пят­ нистые фоскориты, относительно обогащенные магнетитом, явля­ ются гетерогенными образованиями, представляющими собой сред­ незернистые фоскориты, в которых пятнами, полосами, гнездами, прожилками развивается более крупнозернистый магнетитовый агрегат. Полосчатость фоскоритов следует структуре тел и иногда обтекает включения других пород. К особому типу фоскоритов от­ носятся гигантозернистые магнетит-форстеритовые породы. Эти своего рода фоскорит-пегматиты характеризуются типичным для пегматитов залеганием (блоки, шлиры, полосы). Среди фоскори­ тов широко распространены их карбонатизированные разности (Ковдор, Палабора, Арбарастах, Вуориярви). Кальцит (реже до­ ломит) является второстепенной примесью фоскоритов. При более существенном насыщении пород карбонатами возникают специфи­ ческие кальцит-магиетитовые породы (с форстеритом и апатитом), среди которых особо выделяются разновидности, обогащенные тетраферрифлогопитом и клиногумитом. В таких породах обычна ак­ цессорная редкометальная минерализация. Особую разновидность фоскоритов составляют породы существенно флогопит-апатитового состава, в которых оливин присутствует в небольших количествах или вообще отсутствует (Дорова, Сокли). Для того чтобы отнес­ ти подобные породы к фоскоритам, необходимы дополнительные доказательства. Не исключено, что это посткарбонатитовые обра­ зования типа нельсонитов или особые синкарбонатитовые породы.

7. Месторождения фоскоритового типа умеренно богаты апа­ титом (7— 11% Р2О 5), хотя встречаются фоскориты, бедные этим минералом (Вуориярви). Месторождения комплексные. Из них возможна добыча магнетита, редких металлов.

Заключение по флогопит-диопсид-оливиновому типу месторож­ дений.

1. Месторождения флогопит-диопсид-оливиновых пегматоидов обнаруживают пространственную и генетическую связь с место­ рождениями фоскоритов. Они располагаются в тех же массивах, что и фоскориты (Ковдор, Палабора, Арбарастах), иногда приурочиваясь к экзоконтактам последних (Палабора). Существенно оливиновые агрегаты пегматоидов очень близки некоторым разно­ видностям фоскоритов (Ковдор).

2. Петрографически месторождения неоднородны. Они сложены не только собственно пегматоидными породами, но и флогопити-

■63

зированными, апатитизированными, диопсидизированными оливинитами, перидотитами, пироксенитами, включающими тела пегматоидов в виде гнезд, линз, жил, а иногда характеризующимися крупными размерами какого-либо одного минерала, чаще флого­ пита. Оливинсодержащие пегматоиды в подобных комплексах мо­ гут отсутствовать (Арбарастах).

3. Форма тел месторождения контролируется формой зон, в ко­ торых осуществляется преобразование исходных пород. Это полу­ кольцевые и кольцевые разломы или того же типа зоны контактов ультраосновных пород (Ковдор) и фоскоритов (Палабора). Но в некоторых случаях определяющим фактором является форма тела исходной ультраосновной породы (Арбарастах). Соответственно размеры и протяженность месторождений на глубину могут быть очень большими, мало отличающимися от размеров самого мас­ сива.

4. Месторождения характеризуются двумя типами контактов. У тел, сложенных собственно пегматоидами (Палабора), они мо­ гут быть резкими. В основном же они постепенные с последова­ тельным переходом к слабонзмененнон и неизмененной вмещающей породе.

5. В месторождениях наблюдается зональность (Ковдор, Пала­ бора), выражающаяся в обогащении краевых зон диопсидами, а центральных — оливином, и в увеличении размеров минералов от периферии к центру.

6. Отличительной чертой месторождений оливинсодержащих пород является их гетероморфность (Ковдор). Основная масса пород образована мелко- и среднезернистым форстеритовым аг­ регатом, в котором взвешены гигантские кристаллы или обломки кристаллов диопсида и флогопита. Форстеритовый агрегат места­

Отдельные тела пегматоидного строения характеризуются наличи­ ем однотипной ориентировки гигантских минералов с их сущест­ венным ростом в сторону от контактов тела.

7. Распределение апатита в месторождениях неравномерное

них обычно является флогопит (вермикулит).

8. Апатит в пегматоидах относится к типу оксифтор-гидроксил- апатитов. Пироксен представлен почти чистым диопсидом. Среди флогопитов преобладает нормальный флогопит с обычной схемой абсорбации. Более поздние генерации слюды относятся к тетраферрифлогопитам.

64

Поздний апатит-силикатный тип месторождений

Болыиетагнинское месторождение [4, 103]. Большетагнинский массив (Восточно-Саянская провинция) представляет собой што­ кообразное тело, прорывающее сланцевую толщу протерозоя. Он сложен ийолитами, щелочными и нефелиновыми сиенитами, пикритовыми порфиритами — алиментами и карбонатитами. Карбо- „натиты образуют штокообразное тело, несколько смещенное к югозападу относительно центра массива, и систему кольцевых жило­ образных тел. Они представлены крупнозернистыми и мелкозер­ нистыми сёвитами, состоящими из кальцита (90—95%), апатита, пирита, биотита, и в контактах с сиенитами — альбита и калиево­

щелочных сиенитов, ориентированные параллельно внешнему кон­ туру массива. Апатитизация сочетается с появлением в изменен­ ных сиенитах акцессорной редкометальной минерализации. Мес­ тами отмечаются линзовидные тела сплошных апатитовых руд

2—3%. В последнее время в массиве обнаружены более богатые тела, представляющие собой зоны дробления в сиенитах, зале­ ченные апатитом.

Месторождение массива р. Песочной [58, 59]. Массив р. Пе­ сочной (Карело-Кольская провинция), имеет в плане довольно сложную форму. Он прорывает и метаморфизует древние песча­ ники свиты имандра-варзуга. В строении массива принимают уча­ стие перидотиты и пироксениты, ийолит-уртиты и уртиты, апатитамфиболовые породы, карбонатиты, щелочные дайковые породы. Большая часть массива сложена пнроксеннтами со шлирами пе­ ридотитов. В центральной части массива развиты ийолиты и ийо­ лит-уртиты.

Ийолиты и пироксениты в контакте интенсивно переработаны поздними растворами, предположительно связанными с карбона­ титами. В результате ийолиты и уртиты превращены в амфиболкальцитовые и канкринит-кальцит-нефелнновые породы, а пирок­ сениты и перидотиты замещены апатит-амфиболовыми породами.

Апатит-амфиболовые породы образуют кольцо шириной от 400 до 1000 м с внутренним диаметром около 500 м. Они состоят из перекристаллизованного пироксена, апатита, количество кото­ рого достигает 20—25%, амфибола (катафорита) и сфепа. Струк­ тура пород крупногигантозернистая радиально-лучистая. Апатит корродирует пироксен. Апатнтизироваиные и амфиболизированиые пироксениты местами переходят в существенно амфиболовые породы, содержащие 40—50% катафорита и 10— 15% сфена.

Апатитоносны также и карбонатизированные ийолиты и

ийолит-уртиты, в которых отмечаются мономинеральные апатито­ вые прожилки мощностью в 10— 15 см, а содержание апатита в среднем достигает 10— 15%.

Практическое значение месторождения не установлено. Боль­ шие размеры тел апатитсодержащих пород делают его перспек­ тивным.

Енисейское месторождение [4, 89]. В Енисейском массиве (Ени­ сейская провинция), сложенном породами серии якупирангит- мельтейгит-ийолит, нефелиновыми и щелочными сиенитами и карбонатитами (?), выявлены метасоматические породы, замещающие ийолит-мельтейгиты и обогащенные апатитом и амфиболом. Здесь выделяются: 1) крупно- и среднезернистые амфибол-апатитовые породы с удлиненно-призматическими кристаллами рихтерита в апатитовом зернистом агрегате; 2) мелкозернистые амфибол-апа­ титовые породы; 3) неравномернозернистые амфибол-нефелин- апатитовые и пироксеп-нефелин-апатитовые породы. В породах содержится: 11—42% апатита, 43—86% рихтерита, до 7,5% пи­ роксена, до 35% нефелина, до 7,5% флогопита; акцессорные ми­ нералы — сфен, металопарит, торианит. Породы прослежены на глубину до 90 м. Месторождение требует дальнейшего изучения.

Прочие месторождения. Скопления апатита отмечаются в метасоматизированных околокарбонатитовых породах Нижнесаян­ ского массива Восточно-Саянской провинции [4], в измененных мелилитовых породах вблизи карбонатитов Тулинского массива 1 Маймеча-Котуйской провинции, в зональных апатит-кальцит-гра- нат-нефелин-пнроксеновых пегматоидах массива Одихинча [72]. Обогащены, апатитом, а также пирохлором околокарбонатитовые биотитизированные силикатные -породы массивов Луэш и Мбея. Апатитизированы (см. табл. 3) и карбонатизированные мелилитовые вулканиты массива Канганкунде [21].

Заключение по позднему апатит-силикатному типу месторож­ дений.

1. Месторождения изучены слабо. Они формировались в ге тической связи с карбонатитообразоваиием. Эта связь устанавли­ вается достаточно надежно, когда апатитсодержащие породы сла­ гают экзоконтактные околокарбонатитовые зоны (месторождения Тулинское, Канганкунде, Луэш, Мбея). Однако иногда простран­ ственная сопряженность с карбонатитами отсутствует, тела апа­ титсодержащих пород располагаются автономно от карбонатитов и только характерное присутствие акцессорных редкометальных минералов (Енисейское месторождение) или сопряженность зон апатитизированных и карбонатизированных пород (месторождение р. Песочной) указывает на принадлежность месторождения к ха­ рактеризуемому типу. Для месторождения р. Песочной, однако, вероятен многостадийный характер формирования апатитовых по­ род, начавшегося, возможно, еще на ийолнтовом этапе.

1 По мнению Л . С. Егорова, это проявление следует относить к раннему апатит-силикатному типу.

66

2.Месторождения образуют преимущественно кольцевые и по­ лукольцевые (р. Песочной, Большетагнииское) тела, соответствен­ но с формой контактов карбонатитов или тех нарушений, по ко­ торым двигались метасоматизирующие растворы. Иногда тела силикатных пород полностью замещены апатитсодержащими аг­ регатами. Мощность тел колеблется от десятков до сотен метров. Можно предполагать их значительное распространение на глуби­ ну. Контакты тел с исходными породами постепенные, нечеткие.

3.В петрографическом отношении месторождения достаточно разнородны. В одних особенности апатитсодержащей породы

обусловливаются характером исходного субстрата, в котором в ви­ де прожилков, гнезд, отдельных зон развиваются более поздние апатит и сопутствующие ему минералы (Большетагнииское место­ рождение). В других — апатитсодержащая порода индивидуали­ зирована (Енисейское месторождение и частично месторождение р. Песочной): апатит и силикаты сосуществуют в одной породе с характерной структурой, несколько напоминающей призматическизернистую или гипидиоморфную. Апатитовый зернистый агрегат расположен в промежутках между призматическими кристаллами амфибола или пироксена, хотя и имеет с ними местами коррози­ онные соотношения.

4. Содержания апатита в месторождениях характеризуются не­ выдержанностью по площади: относительно бедные участки че­ редуются с относительно богатыми. По различным месторожде­ ниям содержания Р 2О 5 колеблются от 2—3 до 7— 10 и даже 20%, однако эти цифры базируются на единичных определениях и нуж­ даются в уточнении. Апатиты относятся к типу оксигндроксил- фтор-апатитов.

Карбонатитовый тип месторождений

Нижнесаянское месторождение [26, 103]. Нижнесаянскнй мас­ сив (Восточно-Саянская провинция) прорывает и метасоматизирует осадочную толщу верхнего протерозоя. Он представляет со­

пироксениты и породы мельтейгит-ийолит-уртнтовой серии, щелоч­ ные и нефелиновые сиениты, пикритовые порфириты и их брекчии, карбонатиты. Карбонатиты образуют центральное штокообразное ядро массива. Различают четыре разновидности, отвечающие пос­ ледовательным стадиям карбонатитового процессса: крупнозерни­ стые сёвиты; пегматоидные сёвиты; мелкозернистые сёвиты; анкерптовые бефорспты. Все эти породы относительно обогащены апа­ титом.

цепочек зерен по стыкам индивидов кальцита или зернистых аг­ регатов в некрупных, неправильной формы гнездах.

Пегматоидные сёвиты сложены кальцитом (80—90%), форсте­ ритом, диопсидом, флогопитом, магнетитом, апатитом, пирротином.

жилках и гнездах.

Мелкозернистые сёвиты состоят из кальцита, актинолита, фло­ гопита, апатита, магнетита, пирротина. В этих обычно полосчатых породах апатит развит в виде агрегатов, образующих гнезда и по­ лосы шириной от 0,5 до 2—3 мм. В полосах с апатитом ассоции­ руется магнетит.

Анкеритовые бефорситы содержат прожилковую акцессорную минерализацию (паризит, монацит, пирит, гематит, флюорит, суль­

68

фиды свинца, цинка, молибдена и другие минералы). Апатит в них образует зернистые агрегаты в гнездах, линзах, прожилках, час­ то в парагенезисе с магнетитом.

Карбонатиты слагают около 90% площади массива. Среднее содержание Р 2О 5 в них около 4% (наиболее обогащены апатитом пегматоидные и мелкозернистые сёвиты).

Гулинское месторождение [35, 48, 50]. Тулинский массив

(Маймеча-Котуйская провинция) представляет собой гигантскую сложную интрузию, большая часть площади выходов которой при­ ходится иа долю оливинитов. Вокруг двух карбонатитовых што­ ков (Северного и Южного массивов) концентрически располага­ ются интрузии мелилитовых пород, якупирангит-мельтейгитов, олпвиновых меланефелинитов, сиенитов. Среди карбонатитов Ю ж ­ ного (рис. 23) и Северного массивов различают крупно- и гиган-

Рпс. 23. Схематическая карта Южного карбоматнтового массива Тулинского комплекса. П о [50].

/ — четвертичные отложения; 2 — магнетнт-апатитовая брекчия; 3 — бефорснты и метабефорситы; 4 — мелко- и среднезериистые сёвиты; 5 — крупно- и гигантозериисѵые

и метабефорситы, образующиеся последовательно в порядке пе­ речисления.

69