
книги из ГПНТБ / Лисицын А.Е. Геологические основы поисков эндогенных месторождений бора
.pdfА. Е. Лисицын
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОИСКОВ ЭНДОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БОРА
r Sr» |
jriftV |
МИНИСТЕРСТВО ГЕО Л О ГЙ Й 'сШ *
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)
А. Е. Лисицын
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОИСКОВ ЭНДОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БОРА
ИЗДАТЕЛЬСТВОсНЕДРА» М О С К В А 1974
УДК 553.637.041(100)
Гос. п,'5 ',,,чная |
и;ицын А. Е. Геологические основы тисков эн- |
|||||
научис |
' |
|||||
биб". |
'' до] енных месторождении бора. М., «Недра», 1974. |
|||||
5 |
- |
16( с. с ил. (ВИМС). |
|
|
||
|
~ |
] биография |
посвящена разработке |
геологиче- |
||
|
ских основ |
поисков эндогенных |
месторождений' |
|||
W |
M |
бора. Показано, что практически значимые эндо |
||||
генные месторождения бора представлены скарно- |
||||||
|
|
вой формацией. |
Дана генетическая классифика |
|||
|
|
ция скарповых месторождений бора, рассмотрены |
||||
|
|
их геологическая позиция, минеральный состав бо |
||||
|
|
роносных скарнов, вопросы геохимии бора в скар- |
||||
|
|
новом процессе, физико-химические условия фор |
||||
|
|
мирования |
борных минералов, генетические осо |
|||
|
|
бенности и |
поисковые критерии |
месторождении |
||
|
|
борных руд различных скарновых формаций. |
||||
|
|
Книга представляет интерес для геологов, зани |
||||
|
|
мающихся изучением и поисками месторождений |
||||
|
|
полезных ископаемых в скарнах. |
|
литерату |
||
|
|
Таблиц 28, иллюстраций 32, список |
||||
|
|
ры — 140 названий. |
|
|
Л 0294—39
043(01)—74 |
Всесоюзный научно-исследовательский |
институт минерального сырья (ВИМС), 1974, |
ВВЕДЕНИЕ
Проблема изучения и поисков эндогенных месторождений бора является сравнительно новой. Она возникла немногим более двух десятков лет назад, но широкое развитие научно-ис следовательских и поисковых работ на борное сырье началось в основном с конца пятидесятых годов в связи с необходимо стью создания прочной минеральносырьевой базы бора, способ ной обеспечить растущие потребности новых отраслей народного хозяйства страны.
За последние годы выявлено много эндогенных месторожде ний бора различных минеральных типов, в том числе и место рождения промышленного значения. Однако в полной мере по ставленная перед геологической службой задача все еще оста ется невыполненной.
По масштабам оруденения и качеству борного сырья среди эндогенных месторождений встречаются объекты, заслуживаю щие самого серьезного внимания, однако поиски их сопряжены с немалыми трудностями. Поэтому предлатаемая работа, ос нованная на теории эндогенного процесса, разработанной Д. С. Коржинским и его учениками, является попыткой обоб щить накопленные к настоящему времени знания об эндоген ных месторождениях бора и направить их на помощь геологам в решении этой сложной и важной задачи.
Проводя работу по выявлению и оценке районов, перспек тивных для поисков промышленных месторождений бора, из учению закономерностей их размещения, образования и веще ственного 'состава руд, автор ознакомился с большей частью эндогенных борных месторождений. В результате накопился значительный материал, обобщение и систематизация которого послужили основой для разработки классификации эндогенных месторождений бора, определенной концепции на геологиче ские, геохимические и физико-химические условия их формиро вания, а также для разработки ведущих поисковых критериев промышленных эндогенных борных месторождений.
I
9
ПРИНЯТЫЕ с о к р а щ е н и я
Акс |
— аксинит |
Акт |
— актиколит |
Ан |
— анортит |
Анг |
— ангидрит |
Анд |
— андраднт |
Ант |
— антигорит |
Апф |
— апофнллит |
Бр |
— брусит |
Брк |
— боркарит |
Буст |
— бустамит |
Вар |
—варвикит |
Вез |
— везувиан |
Вм |
— внмсит |
Вол |
— волластонит |
Гл |
— галенит |
Гд |
— геденбергит |
Гпс |
—гипс |
Гр |
— гранат |
Грос |
—гроссуляр |
Гум |
— гумит |
Дб |
— данбурит |
Ди |
—диопсид |
Дол |
— доломит |
Дт |
— датолит |
Ка |
— кальцит |
Кан |
— канит |
Кб |
— кальциборит |
Кв |
— кварц |
Кгт |
— клиногумит |
Клт |
— клинтонит |
Крж |
— коржинскит. |
Крч |
— курчатовит |
Кс |
— касситерит |
Кт |
— котоит |
ЛД |
— людвигит |
Me |
— мейонит |
Мнт |
— монтичеллит |
Мт |
— магнетит |
Нрд |
— норденшельдин |
Нф |
— нифонтовит |
Орт |
—калиевый полевой-: шпаг |
Пер |
— периклаз |
Пи |
— пироксен |
Пкт |
— пектолит |
Пл |
— плагиоклаз |
Пит |
— пентагидроборит |
Пр |
— преиит |
Пт |
— пирит |
Рв |
— ровент |
Р. о. |
■—роговая обманка |
Сб |
— сибирскит |
Св |
— свабит |
Се |
— серендибит |
Си |
— сингалит |
Ск |
— скаполит |
Сп |
— серпентин |
Сс |
— ссайбелиит |
Су |
— суанит |
Сус |
— суссексит |
Сф |
— сфен |
Сфа |
— сфалерит |
Сх |
— сахаит |
Тмс |
—таумасит |
Тр |
— тремолит |
Ту |
—турмалин |
Ур |
— уралборит |
Фл |
— флогопит |
Флб |
— флюоборит |
Флт |
— флюорит |
Фо |
— форстерит |
Фр |
— фроловит |
Хпт |
— халькопирит |
Хл |
— хлорит |
Хр |
— харкерит |
Шп |
— шпинель |
Зп |
— эпидот |
Nea |
— мольная доля минерала |
Кр |
<в>в минерале «о» |
— константа равновесия |
|
р |
— химический потенциал |
|
компонентов |
f— железистость минералов
В.М. К-— водные метабораты каль ция
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭНДОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИИ БОРА
Эндогенные концентрации бора весьма многочисленны и разнообразны по условиям нахождения. Не освещая эндоген ных проявлений бора в виде турмалина, аксинита, дюмортьерита, редкоземельных борных минералов, редко встречающих ся сингалита,-серендиібита, рассмотрим лишь такие минералы, которые представляют сейчас или могут представлять практи ческий интерес в 'ближайшем будущем в качестве борного сырья (кальциевые боросиликаты и бораты, магниевые и же лезо-магниевые бораты). Среди нескольких сотен известных концентраций боросиликатов и боратов, образующих в благо приятных условиях борные руды, подавляющее их большин ство генетически связано со скарнообразованием. Вне скарновых контактов редко встречаются обычно очень незначительные скопления кальциевых боросиликатов или железо-магниевых боратов. Большая их часть представлена датолитовыми кон центрациями в контактовых зонах диабазовых интрузий. К ним относятся проявления датолита в роговиках и оротовикованных глинистых и терригенных породах в контактах с диабаза
ми в Игарском районе (Черепанов, |
1963) |
и в Чехословакии |
||||
(Ulrich, |
1923; |
Strand, 1961); в жилках и |
пустотах диабазов |
|||
в США |
(Tomlinson, |
1945), |
Канаде |
(Tanton, Poitevin, 1948), |
||
.Италии |
(Дир |
и др., |
1965); |
в контакте диабазовых даек с кар |
бонатными породами на Бакальском месторождении (Варлаков, 1962); в зонах брекчирования карбонатно-глинистых отло жений вблизи диабазовых даек и в самих дайках в одном из районов Западной Сибири (Черненко, 1966); в контактовой зоне серпентинитов с роговообманковыми сланцами, прорван ными долеритовыми дайками в Корнуоле (Me Lintock, 1910); в жеодах и трещинах андезитов Крыма (Попов, 1911; Шкабара, Штурм, 1939); в кальцитовых жилках и миароловых пусто тах в диорит-порфиритах и диабазовых порфиритах, секущих аргиллиты и песчаники, в отдельных районах Крыма (Гетлинг, 1960; Макаров, Сизова, 1967); в кимберлитах Сибири и в кон тактирующих с ними брекчированных известняках (Козлов, Музыка, Смирнов, 1964); в кварц-кальцитовых жилах о кино варью, приуроченных к зонам, оперяющим крупный разлом
в одном из районов Большого Кавказа, сложенного толщей мергелей, аргиллитов, базальтов и порфиритов мезозоя (Черницын, Апостолов, Дивахов, 1966); в пустотах и кальцитовых жилах, секущих вулканогенные образования эоцена в окрест ностях Тбилиси (Гвахария, 1939; Шубладзе, 1960); в минерали зованных трещинах известково-кремнистых сланцев Чаткало-
Кураминского |
района (Отрощенко, |
Клемперт, Хорват, |
1966); |
в прожилках, |
секущих гипербазнты |
Алайского хребта |
(Крав |
ченко, 1961). |
|
|
|
Данбурит известен в грейзенизированной дайке (возможно, гранит-порфира) Долкоут (Касситерит Крик, Аляска) и в кон тактирующих с ней известняках в ассоциации с топазом, тур малином, касситеритом, арсенопнритом (Knopf, 1908); в ассо
циации с датолитом и новым щелочным боросиликатом — тянь-
шанитом — в |
пегматитовой жиле, |
секущей сиениты |
(«Тянь- |
шанит...,» 1967). |
в дайках дунита |
в экзо |
|
Людвнгит |
и кото-пт установлены |
контакте штока кварцевого диорита в штате Вашингтон в США (Bennet, Thorsen, 1960). Людвигит, кроме того, встречен в до ломитовых жилах, цементирующих туфобрекчни нижнего па леозоя Северного Казахстана. Вонсенит известен в жеодах лав Везувия (Federico, 1957, 1958). Ссайбелиит найден в прожил ках на контакте диабазовых даек с доломитами в рудном поле
Бакальского месторождения (Варлаков, 1962). |
|
|
Приведенный выше перечень охватывает большинство эндо |
||
генных проявлений боросиликатов |
и боратов, не |
имеющих |
связи со скарнами. |
многочисленные |
проявле |
В связи со скарнами встречаются |
ния борной минерализации, образующей здесь наряду с незна чительными по масштабам концентрациями крупные месторо ждения борных руд. Нередко борная минерализация, генетиче
ски |
связанная с процессом скарнообразования, |
локализуется |
не |
только в скарнах или скарноидах, но и за |
их пределами, |
в породах, которые непосредственно контактируют с метасома-
титами и по которым последние развиваются (в |
роговиках и |
|
тонкопереслаивающихся |
карбонатно-силикатных |
породах — |
боросиликаты, в карбонатных породах — бораты). |
|
Переходя к характеристике генетической классификации скарновых месторождений бора, необходимо подчеркнуть, что основным элементом ее строения является фактор глубинности, так как это один из главных факторов, обусловливающих появ ление в условиях той или иной фации глубинности не только скарнов различной формации, но и связанных с ними разно типных по минеральному составу месторождений бора. В связи с этим следует напомнить, что под фацией глубинности пони мается совокупность метаморфических или метасоматических пород, характеризующаяся различными по глубинности усло виями формирования (Коржинекий, 1940). Особенности мине-
6
ралообразоваиия в различных фациях глубинности обусловле ны главным образом изменением давления СО2 в соответствии
с изменением общего давления. Под метасоматической форма цией подразумевается совокупность метасоматических пород,' образовавшихся в различных фациальных условиях, но в ре-1 зультате одних и тех же петрогенетических процессов, в сход- \
ной геологической обстановке |
(Жариков, 1959, 1968). |
1. ! |
:В предлагаемой классификации гипабиссальная и мезбабис-1 |
||
бальная фации объединены |
под названием — гипабиссальная '■ |
фация. Это связано с тем, что часто не представляется возмож-; ііым обоснованно более дробно разделить условия формирова-j ния месторождений бора, возникших вне пределов абиссальной! 'фации. Такое довольно грубое деление на фации глубинности считается известными петрологами более оправданным '(Тер- ! иер и Ферхуген, 1961).
Данная генетическая классификация скарновых местброж-
.дений бора (табл. 1) построена по принципу ранее известных классификаций (Шабы'нин, Перцев, Малинко, 1964; Лисицын, : Малинка, Орлова, 1966), но является наиболее полной и де-; тальной, так как учитывает последние новые данные. Более . подробная характеристика различных типов скарновых место рождений бора дана в'-нижеследующих разделах, здесь же не обходимо ’ привести некоторые ; дополнительные пояснения , к классификации. Прежде всего зто относится к термину; «полиформационные скариовые месторождения». Под ним пони маются месторождения, образованные скарнами разных фор маций, одноили разновозрастными, генетически связанными с одним или с различными интрузивными комплексами и сфор мированными либо в одинаковых, либо в разных фациях глу- . бин-ности. Борное оруденение в них может быть разнотипным :
по минеральному составу и полигонным. |
месторождения» |
|
|
Термин «полиформациѳняые |
скариовые |
■ |
|
применен впервые, однако подобного рода образования отме- |
|||
чались ранее в Казахстане (Лисицын, Жаров, |
1964), в Запад- |
I |
|
ной Моравии (Немец, 1964), в |
Питкярантском рудном поле |
|
|
(Шабынин, 1968). |
|
|
|
Относительно некоторых минеральных типов борных место |
|||
рождений и руд нужно отметить -следующее. Обоснование вы |
|||
деления боратного типа месторождений в известковоскарновой |
; |
||
формации дано С. В. Малинко (1963). Месторождения бора и |
|||
олова нередко встречаются в одних и тех же районах, а иногда |
, |
||
в пределах одного рудйого поля. Борная минерализация отме |
|
||
чается и непосредственно в оловянных месторождениях. Изве |
; |
||
стна геохимическая связь бора и олова не только в региональ- |
|||
ном металлогеническом плане (Лугов, 1958; |
Некрасов, 1966), |
|
но и в гидротермальном процессе, где, будучи нередко весьма \
тесной, она приводит к изоморфному вхождению олова в бор- ; •иые минералы (в людвигит в количестве до 1%) или кобразо-
7
Генетическая классификация эндо
глубинностиФация |
Формация |
месторожденийГруппа |
Минераль |
|
|
|
|
|
|
ный тип |
|
|
|
|
|
|
месторож |
Тип борных |
Сопутствую |
Характерная минеральная |
|
|
|
дений бора |
|||
|
|
|
по главным |
руд |
щие борные |
ассоциация |
|
|
|
первичным |
|
минералы |
|
|
|
|
борным |
|
|
|
|
|
|
минералам |
|
|
|
ДанбуриДанбуритовый, Аксинит, ТОВЫЙ датолитданбу турмалин ритовый, дато-
литовый
V
Гипабиссальная |
Известковоскариова: |
Боросиликатная |
Норденшель- |
Датолит, |
|
|
|
дин-данбури- аксинит, |
|
|
|
|
товый |
турмалин |
Данбурит — датолит, аксинит, гранат, пирок сен, кварц, кальцит
Датолит — данбурит, аксинит, гранат, пирок сен, волластонит, эпидот, пренит, кварц, кальцит Аксинит — датолит, данбурит, турмалин, пла гиоклаз, гранат, пиро ксен, эпидот, кварц,
кальцит Турмалин — аксинит,
плагиоклаз, гранат, пиро ксен
Данбурит — датолит, аксинит, турмалин , пла гиоклаз, пироксен, гра нат, скаполит, кварц, кальцит
Датолит — данбурит, норденшельдин, плагио клаз, пироксен, гранат, волластонит, везувиан, пренит, кварц, кальцит, касситерит
Аксинит — турмалин,
плагиоклаз, пироксен Турмалин — аксинит,
плагиоклаз, пироксен
Норденшельдин — да толит, турмалин, плагио клаз, пироксен, кальцит, касситерит
Т а б л и ц а 1
генных месторождений бора
Тип металли |
|
|
Среднее |
|
|
ческого |
Породы, |
|
Относительные |
|
|
сопутствую |
|
содержание |
|
||
щего орудене |
вмещающие |
Форма |
в рудах |
масштабы |
Примечание |
борного |
|||||
ния в пределах |
борное |
рудных тел |
ВдОа, |
оруденения |
|
месторождений |
оруденение |
|
% |
|
|
и скарновых |
|
|
|
|
|
полей |
|
|
|
|
|
Оловянное |
Скарны, |
Пластовая |
7—11 |
Очень |
Руды |
|
скарноиды, |
|
|
крупные |
требуют |
|
роговики и |
|
|
|
обогащения |
|
другие |
|
|
|
|
|
карбонатно |
|
|
|
|
|
силикатные |
|
|
|
|
|
породы |
|
|
|
|
1
Неправиль 3-6 . Мелкие ная, пласто образная
8 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
— . |
1 |
|
|
глубинностиФация |
Формация |
месторожденийГруппа |
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
; |
1 |
|
||||
|
|
|
Минераль |
|
|
|
|
і |
Тип металли |
|
|
|
|
ный тип |
|
|
|
|
|
ческого |
Породы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
сопутствую |
||
|
|
|
месторож |
Тип борных |
Сопутствую-/ |
|
Характернап*минеральнан |
|
щего орудене- |
вмещающие |
|
|
|
дений бора |
' |
|
шін в пределах |
борное |
|||
|
|
|
по главным |
РУД |
щне борные |
ассоциация |
|
оруденение |
||
|
|
|
первичным |
|
минералы |
|
|
|
месторождений |
|
|
|
|
борным |
|
|
|
|
|
и скарновых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полей |
|
|
|
|
|
минералам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
||
| |
|
|
|
|
|
|
--- |
t |
|
Датолитовый
Гипабмссалыіая |
Известковоскарновая |
Боросиликатиая |
1 |
|
|
|
і |
|
|
|
і |
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
і |
|
|
|
і |
|
|
|
t |
Датолитовый, Аксннит данбурит-
датолитовый,
данбуритовый
СибирскитДанбурит, датолитовый аксннит, турмалин
Датолит — данбурит, аксннит, плагиоклаз, пи роксен, гранат, везувиан, Еолластонит, бустамит, пектолит, эпидот, пренит, кварц, кальцит, флюорит, таумасит, апофнллит, сульфиды
Данбурит — датолит, аксннит, пироксен, гра нит, кварц, кальцит
Аксннит — датолит, данбурит, плагиоклаз, пи роксен, гранат, эпидот, кварц
Датолит — снбирскит, аксннит, турмалин, пла гиоклаз, ортоклаз, пиро ксен, гранат, волластонит, пектолит, везувиан, эпидот, кварц, кальцит, сульфиды
Данбурит — турмалин, везувиан, кварц
Аксинит — датолит, турмалин, полевые шпа ты, пироксен, гранат, эпндот, актинолит
Турмалин — датолит,
аксинит, полевые шпаты, пироксен, гранат, эпи
дот, сульфиды
Сибирскит — датолит, кальцит, хлорит
Железное, |
Скарны, |
медное, |
скарноиды, |
полиметал |
роговики, |
лическое |
известняки и |
1 |
другие |
|
карбонатно |
|
силикатные |
|
породы |
1
Полиметал
лическое
t
Продолжение табл. 1
Форма |
Среднее |
Относительные |
|
содержание |
масштабы |
Примечание |
|
рудных тел |
в рудах |
борного |
|
|
И,9з- |
оруденения |
|
Линзовид |
От 2—4 |
От мелких |
Руды |
ная, |
до 9-11 |
до очень |
требуют |
пласто |
|
крупных |
обогащения |
образная, |
|
|
|
неправиль |
|
|
|
ная |
|
|
|
Линзовид 2—4 Мелкие ная,
гнездовая .
11
.10