82. Фосфориты, их свойства и состав, условия образования и характеристика главнейших типов месторождений

Фосфориты - осадочные горные породы, больше чем на 50% сложенные фосфатными минералами. Фосфориты являются важным полезным ископаемым, как сырье для производства минеральных удобрений. Фосфориты сложены кальциевыми фосфатами, относящимися к группе апатита, точнее фторапатита.

Подавляющее большинство фосфоритов являются продуктом литогенеза морских осадков, сформировавшихся химическим, биохимическим и механическим путем. Резко подчиненную роль играют остаточные и инфильтрационные образования в корах выветривания. Важнейшими факторами образования и нахождения фосфоритов являются тесно связанные климатические, палеогеографические и фациально-литологические условия. Палеогеографические реконструкции показывают, что крупнейшие скопления происходили на океанических шельфах в условиях мощного апвеллинга экваториального пояса.

В мировом балансе запасов фосфоритов резко преобладают зернистые руды (свыше 60%), доля микрозернистых руд составляет около 30%, а желваковых - около 7%.

Образование этих трех главнейших типов фосфоритов происходило стадийно. Широкое проявление апвеллинга способствовало привносу концентрированных масс растворенного в морской воде фосфора в прибрежные зоны. В стадию седиментогенеза при массовом осаждении фосфатов образуются значительные скопления слабо раскристаллизованных фосфатных минералов. При диагенезе этих осадков происходит интенсивное перераспределение фосфатного вещества с образованием микроконкреций, линз, слойков. Многократные донные перемывы осадков на различной стадии их литификации приводят к сгруживанию микроконкреций в конкреции и фосфоритные пласты. В зависимости от интенсивности образования конкреций, их последующего перемыва, переотложения и сгруживания образовались микрозернистые, зернистые и желваковые фосфориты.

Характеристика главнейших типов месторождений:

1. Микрозернистые руды состоят из мельчайших (0,01-0,1 мм) фосфатных зерен - оолитов, сцементированных фосфатно-карбонатным или фосфатно-кремнистым микрокристаллическим веществом. Главный фосфатный минерал - франколит, помимо которого, как в оолитах, так и в цементе фиксируются кварц, халцедон, кальцит, доломит, гидрослюды и др. Содержания Р₂O₅ 21-28%. Макроскопически эти руды отличаются разнообразием, напоминая по своему облику окремнелые известняки, доломиты, яшмы, кремни и другие породы. Такие фосфориты характерны для древних геосинклинальных фосфоритоносных бассейнов (Саянский в России, Каратауский в южном Казахстане) в полях развития кремнистой и кремнисто-карбонатной осадочных формаций.

2. Зернистые руды сложены округлыми фосфатными зернами (пеллетами, оолитами) и фосфатными органогенными обломками размером от 0,1 до 10 мм, сцементированными скрытокристаллическими фосфатами (франколитом), кварцем, халцедоном, кальцитом и др. Содержание Р₂O₅ 23-32%. Нередко в этих рудах в качестве попутных компонентов присутствуют уран и ванадий. Внешне такие фосфориты напоминают разнозернистые светлоокрашенные песчаники. Наиболее широко они развиты в крупнейшей Североафриканской провинции, входя в состав K₁-Pg карбонатных и терригенно-карбонатных формаций.

3. Желваковые фосфориты состоят из конкреций, стяжений фосфатного вещества, фосфатизированных органических остатков размером 0,5-5 см, иногда до 15 см. Вмещающий материал - глауконит-кварцевые пески, глины, аргиллиты. Иногда такие желваки-конкреции срастаются, образуя фосфоритную плиту. По составу нефосфатных примесей выделяют глинистые и песчанистые (кварцевые, кварц-глауконитовые) желваки. Фосфатный материал - курскит. Содержание Р₂O₅ в исходной руде 8-14%, в первичном концентрате (желваки) - 16-22%. Это платформенные образования, связанные с терригенной глауконитовой формацией. Наиболее широко они развиты среди J₃-K₁ осадочных толщ ВЕП (Вятско-Камское, Егорьевское и др. месторождения).

4. Особо выделяются богатые галечниковые фосфориты. Они сложены окатанной галькой и гравием песчано-фосфатного вещества и фосфатизированных окаменелостей. Содержание Р₂O₅ в таких рудах может достигать 32-33%. Их образование связывают с разрушением и переотложением зернистых фосфоритов в озерных пресноводных бассейнах. Центральная Флорида в США.