книги из ГПНТБ / Капустин Ю.Л. Минералогия коры выветривания карбонатитов

и Ессейском массивах вместе с штаффелитом присутствует крандаллит, в одном из украинских массивов — флоренсит, а в Са.т- ланлатве — сваибергит. В тропических массивах (Мрима, Изока, Мбея) обнаружены гояцит, флоренсит, горсейксит, часть из кото­ рых имеет гипергенное происхождение. В Ковдоре и Ессее штаффелит образует тесные срастания или чередующиеся зоны с крандаллитом, но наиболее поверхностные зоны обычно сложены почко­ видным крандаллитом, а иногда отмечается и появление вавеллита. Вероятно, в верхах кор апатит подвергается растворению, и Са выносится. В россыпях и аллювии зерна апатита изменений обычно не несут.

В карбоиатитовых массивах апатит постоянно накапливается при выветривании. Кора выветривания любых карбонатитов обычно значительно обогащена апатитом и получение его вполне возможно

Нами гипергениый гояцит обнаружен в виде скорлуповатонатечиых слоистых выделений (толщиной до 2 мм) в трещинах выветрелого анкеритового карбонатита Нижнесаянского и Салланлатвинского массивов. Натеки и корки гояцита нарастают на мелких друзах аместовидного кварца, массе обохренного барита или на кавернозном лимоните. Гояцит постоянно загрязнен лимо­ нитом и тончайшими дендритами окислов Мп. Иногда в его натеч­ ной массе образуются тонкие слои штаффелита и обохренного фосфата Fe, а также, вероятно, крандаллита (трудно отличимого от гояцита). Гояцит светло-зеленоватого или буроватого цвета. Гояцит присутствует вместе с крандаллитом и в выветрелой зоне богатых апатитом пород Ессейского массива. В натечно-слоистой массе фарфоровидного крандаллита здесь встречены нами отдель­ ные тонкие (до 0,5 мм) слои зеленоватого, порошковатого с поверх­ ности материала. Состав гояцита детально не изучался из-за постоянной примеси других фосфатов и малого количества мате­ риала. Методом пламенной фотометрии в минерале из Салланлатвы

Гояцит оптически одноосный, положительный. Свойстваисостав его приведены в табл. 25. Спектральным анализом в нем постоянно

В значительных количествах он встречен в массиве Мрима (Coetzee, Edwards, 1959), где имеет гипергенное происхождение и обра­ зует желваки и скопления в латеритной, глинисто-охристой массе, развитой по поздним карбонатитам. Первичные карбонатиты

146

ные скорлуповато-натечные и слоистые массы крандаллита, череду­ ющиеся с слоями штаффелита. Близок к крандаллиту и «водный фосфат» из Енисейского массива (Зверева, Писемский, 1969). Во всех массивах краидаллит развит в выветрелых породах верхов коры выветривания. Он нарастает на лимоиитизированных, обохренных породах, часто цементируя (вместе с штаффелитом) рыхлую выветрелую массу и образуя почки и натечные корки на ее поверх­ ности и в пустотах (рис. 14, а , б). Прожилки в рыхлой массе часто имеют ритмичное строение, и в них чередуются слои штаффелита и крандаллита или же они зональны, и крандаллпт в них тяготеет к наиболее поздним слоям (см. рис. 14, а ) , слагая внешние зоны почек и натеков. Краидаллит неравномерно распределен и в раз­ резах кор. Он не встречен в нижних зонах кор, где преобладает остаточный, иногда слабо переотложенный апатит. В средних зонах кор краидаллит редок и появляется в верхах, замещая штаффелит или нарастая на его выделениях. В верхах зон краи­ даллит может преобладать (некоторые штаффелитовые трубки Ковдора, Ессей), но он часто превращается в порошок, трудно диагно­ стируется и легко пропускается. В Ковдоре н Ессее на поверхности корок крандаллита, покрытых порошковатым налетом, обнару­ жены налеты микрозернистого гидраргиллита, а в Ессее — также тонкие (0,01—0,2 мм) стекловидные пленки вавеллита.

Свойства и состав крандаллита из различных массивов близки (табл. 25), и он обычно почти свободен от примеси Sr, Ва и TR. В анализированных образцах несколько завышено содержание воды (гидратация) и слабо колеблется содержание А1, возможно, из-за развития вторичных минералов его. Формулы анализиро­ ванных образцов близки к обычной формуле крандаллита:

2.(Ca0 ,9 4 Sr0 ,0 8 Ba0 ,0 3)l i 0 6 Al3,s s H0 ,1 3 (PO4 )2 (OH)7 ; 8 ( i -0,85Н2 О;

2.(Ca0 ,9 4 Sr0 ,0 e Ba0 > 0 2 )1 ,5 5 Al2 ,9 0 H1 ,0 4 (PO4 )2 (OH)e ,0 2 • 1,61Н2 0;

3.(Ca0 i e o TRo1 oB)o..e(AlB l 7 7 Feg.n )s,88 Hl r f l (P04 )s (OH)e .0 0 • 0,39Н2 0;

4.(Ca1 ,0 9 Mg0 ,o1 )l l l o Al2 ,7 8 H1 ,4 e (P04 )2 (OH)6 ,oo -0,70Н2 О.

Ккрандаллиту, вероятно, близок и «водный фосфат» из Енисей­

примеси гидрогётита, натроярозита или других минералов (опре­

Спектральным анализом в изученных нами образцах крандаллита постоянно устанавливается примесь Mg, T i , Be, Ga (0,01—0,0001 % ) . Содержание в нем редких земель невелико; состав их цериевый (см. табл. 24), но и содержание иттриевых элементов увеличено

винском массиве (Капустин, 1971) в виде плотных фарфоровидных желваков среди рыхлой массы, развитой на барит-аикеритовых карбонатитах. Сванбергит обычно развивается в коре выветрива­ ния фосфоритовых месторождений. В коре выветривания карбо­ натитов он также образуется позже крандаллита и штаффелита, нарастая на поверхности их почек и, возможно, замещая штаффелит. Сванбергит ассоциирует с лимонитом, пиролюзитом

148

и коронадитом и в отдельных образцах нарастает на почках псиломелаиа. Ои образует неправильные желваки и наросты или отдельные стяжения в рыхлой массе. Сванбергит белого, серого или буроватого цвета, чрезвычайно тонкозернистого строения, неравномерно пигментирован тонкораспыленным лимонитом. Дебаеграмма его аналогична эталонной; по свойствам и составу он близок к обычному сванбергиту из месторождений Урала.

Минералы группы крандаллита типоморфны для кор выветри­ вания карбонатитов, хотя ранее они были достоверно установлены лишь в Ковдоре. Эти минералы развиваются в условиях тропи­ ческого и субтропического климата и присутствуют только в древ­ них корах. Современное их образование вполне возможно в мас­ сивах Африки и Бразилии. В отечественных массивах в совре­ менных условиях выветривания минералы группы крандаллита также выветриваются, превращаясь в порошковатые продукты,, вавеллит или гидроокислы А1.

Свойства и состав минералов этой группы близки. Они пред­ ставляют собой единый изоструктурный тригональный ряд, в кото­

тер и показатели преломления этих минералов почти идентичны,, и лишь у сванбергита и флоренсита повышаются показатели пре­ ломления. Удельный вес минералов повышается при возрастании содержания Ва.

Среди рассмотренных минералов в отечественных массивах наиболее распространен крандаллит. В массивах Африки и Бра­ зилии в больших количествах описаны горсейксит и гояцит, а крандаллит не упоминается. Минералы этой группы образуются в верхах кор выветривания карбонатитов, при интенсивном растворении апатита и переотложешш фосфора поверхностными водами. В свою очередь и крандаллит не является конечным продук­ том выветривания. В Ковдоре, Ессее, Салланлатве и Нижнесаян­

титах не отмечался. Он типоморфен для кор выветривания алюмофосфатов, в меньшей степени — фосфоритов и образуется при их гидролизе. Вавеллит встречен нами в выветрелых зонах гдтаффелитовой брекчии в Ковдоре и апатитовых пород в Ессее. Распро­ странение его установить не удалось, так как он образует тонкие пленки и налеты (рис. 14, Ъ) на поверхности штаффелита, чаще — крандаллита и не образует самостоятельных выделений. Иногда пленки вавеллита чередуются с слоями крандаллита (Ковдор, Ессей). Общее количество вавеллита незначительно. Вавеллитбесцветен или голубоватого цвета, полупрозрачен; под микроско­ пом выявляется его чрезвычайно мелкозернистое строение. Режепленки его имеют параллельно-шестоватое строение. Дебаеграмма вавеллита диффузна из-за плохой сохранности образцов-

149'

тн примеси крандаллита. По характеру она аналогична эталонной (табл. 26). Оптически вавеллит двуосный, положительный, с боль­ шим углом 27, ng — 1,555; пт = 1,538; пр = 1,527; Ng = с.

Спектральным анализом в вавеллите (с примесью крандаллита) обнаружены Al , Р, Са (>1%) и Sr Fe, Си, Be (0,1—0,0001%). Химического анализа минерала из-за ничтожного количества вещества и загрязненности не произведено.

натитовых массивах в качестве типоморфного минерала первич­ ных ранних карбоиатитов, оказался типоморфным акцессорным минералом и их коры выветривания. Он не образуется в корах на ранних карбонатитах, но постоянно встречается среди продук­

•флоренсит, анкилит. Акцессорный монацит присутствует в рых­ лых образованиях на некоторых Кольских массивах. В выветре-

150

лых породах одного из сибирских массивов удалось проследить замещение первичных фторкарбонатов TR землистым монацитом. При тщательной промывке рыхлых образований иногда выделяются мелкие, округлые, плотные стяжения монацита (Чистов, 1965). В пустотах кавернозной лимонитовой массы также обнаружены порошковатые выделения монацита, но при промывке или раска­ лывании породы они уничтожаются нацело. Возможно, порошковатый гипергенный акцессорный монацнт распространен в рыхлых образованиях на карбонатитах шире, чем это представляется сейчас, но выделение его затруднительно (в глинисто-охристой массе постоянно отмечаются TR и Р 2 0 5 при отсутствии апатита).

Аналогичный гипергениый монацнт встречен в выветрелой массе штаффелита в Ковдоре. Сходиый по строению монацит описан и в Магнет-Кове (Rose, а. о., 1958). В пустотах кварцевой брекчии Каронге, на поверхности пластин бастнезита, обнаружен налет шестоватых, радиалыю-лучистых шелковистых кристаллов монацита.

Стяжения монацита белого, желтого или (при загрязнении лимонитом) бурого цвета. Свойства минерала обычные; дебаеграмма его постоянно аналогична эталонной. Оптически минерал двуосный, отрицательный; ng = 1,846; пр = 1,80; с: Ng = 4—5°. Микро­ кристаллический монацит из пустот в паризитсодержащих карбо­ натитах Ынжнесаянского массива весьма чист. Состав его близок к теоретической формуле минерала СеР0 4 (табл. 27). Спектральным анализом в гипергенном монаците установлено соотношение эле­ ментов TR:

1960) в сплошной лимонитовой массе в виде отдельных зерен, радйально-лучистых агрегатов и мелких рыхлых выделений. Иногда он развивается по ксенотиму. Черчит белого или желтого цвета, обычно загрязнен лимонитом. Минерал оптически двуос­

Lal j 2 Ce3 ) 4 Pr0 ; 0 Nd2 i 3 Sm2 Eu0 ,3 Gd6 ,6 Tb1 Dy1 2 HO2 ,9 Er8 ; 5 Tu1 ,5Yb7 Lu1 ,2 Y( 50 ) .

151

* В. П. Нонепшнкова, i960; ** Дж . Д . Дэна и др., 1954.

Черчит — единственный минерал (кроме реликтового ксенотима) в коре выветривания щелочных пород и карбонатитов. Распространен он крайне незначительно. Обохривание черчита •с поверхности свидетельствует о его разложении в ходе дальней­ шего выветривания. Значительная подвижность и растворимость иттриевых соединений не способствуют образованию в коре вывет­ ривания иттриевых минералов и накоплению самого элемента. Вероятно, весь Y , в небольших количествах содержащийся в редко­ земельных минералах карбонатитов, рассеивается в гипергеиной •обстановке.

легматитах и фенитах Ковдора и в зоне выветривания Енисейского массива (Семенов, 1959). В пегматитах рабдофанит обнаружен в виде порошковатого налета на стенках пустот после выщела­ чивания какого-то редкоземельного силиката (чевкинита?). В фени-

152