Файл: Контрольная работа по дисциплине Основы учения о полезных ископаемых.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 235
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Факультет профессиональной подготовки дипломированных специалистовКафедра геологии, геодезии и кадастраКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТАпо дисциплине «Основы учения о полезных ископаемых»«Карбонатитовые месторождения. Пример описания представительного типа месторождений, план и разрез»Руководитель работы профессор_________ Панкратьев П.В."_____"____________2022 г. Исполнительстудент группы З-20ПГ(с)ГНГ(у)(фппдс) _________ Солопов А.А."_____"____________2022 гОренбург 2022СодержаниеВведение…………………………………………………………………….3
3. Карбонатиты — породы со средними концентрациями СО, до 35%.1 Теоретическая часть 1.1 Карбонатитовые месторожденияКарбонатитами называются эндогенные скопления кальцита, доломита и других карбонатов, пространственно и генетически ассоциированные с интрузивами ультраосновного щелочного состава центрального типа, формирующимися в обстановке платформенной активизации. В настоящее время на земном шаре известно более 400 массивов ультраосновных щелочных пород. Термин "карбонатиты" ввел в употребление норвежский ученый В.К. Бреггер в 1921 г при описании карбонатитового массива Фён в Норвегии В России такие массивы известны в Карело-Кольском регионе, Сибири. Размещаются массивы на платформах и имеют различный геологический возраст. Среди них известны массивы докембрийского (Сибирь, Северная Америка), каледонского (юг Сибири), герцинского (Мурманская обл.), киммерийского (Сибирь, Бразилия) и альпийского циклов развития (большинство карбонатитов Африки). Карбонатиты образуют обособленную группу эндогенных месторождений в силу резко специфических геологических условий их образования. Карбонатитовые месторождения связаны только с платформенным этапом геологического развития и ассоциированы с комплексами ультраосновных щелочных пород. Массивы имеют трубообразную форму, дифференцированный состав и концентрически зональное строение. В них выделяют четыре главные группы пород: 1) ранние ультраосновные (дуниты, перидотиты, пироксениты); 2) щелочные (мельтейгит-ийолиты, щелочные и нефелиновые сиениты); 3) ореолы вмещающих пород, подвергшихся щелочному метасоматозу и превратившихся в фениты; 4) карбонатиты (рис. 1).Массивы сопровождаются дайковой серией сложного состава, отражающего длительную и направленную эволюцию магматического очага и состоящую из разнообразных пород – от пикритовых порфиритов до щелочных пегматитов. Последовательно формирующиеся группы пород, образующие карбонатитовые массивы, размещаются в центростремительном направлении от периферии к центру и иногда в обратном, центробежном направлении. Примером последнего размещения может служить Ковдорский массив в Мурманской области. Центральная часть массива сложена оливинитами, образующими шток, далее располагаются прерывистым полукольцом пироксениты, а периферическая часть выполнена ийолитами и мальтейгитами. Карбонатиты в массиве представлены несколькими разновидностями: кальцитовыми карбонатитами, имеющими широкое распространение, доломитовыми карбонатитами, которые встречаются значительно реже, и доломито-кальцитовыми, возникшими большей частью в процессе доломитизации кальцитовых разновидностей пород. Многочисленные жилы и линзы, кальцитовых карбонатитов залегают в оливинитах центральной части массива и в щелочных породах его краевой зоны. Они группируются в отчетливо выраженную дугообразную зону и в ее пределах приурочены к серии кольцевых трещин-разломов, пологопадающих внутрь массива (Рис.2).
Рис. 1. Общая схема строения карбонатного месторождения: 1 – щелочные породы; 2 – ультраосновные породы; 3 – гнейсы; 4 – фениты; 5 – шток карбонатитов; 6 – жилы карбонатитов.Карбонатитовые тела представляют собой штоки, конические жилы, падающие к центру массива, кольцевые жилы, падающие от центра массива, радиальные дайки. Штоки в поперечнике имеют размеры от сотен метров до нескольких километров, а жилы мощностью от 10м при длине несколько сот метров до нескольких километров (1-2 км). Минеральный состав карбонатитов определяется наличием карбонатов, составляющих 80-99%. Наиболее распространены кальцитовые карбонатиты, реже встречаются доломитовые, еще реже анкеритовые и совсем редко сидеритовые карбонатиты. В формировании карбонатитов установлена последовательность их образования – первым накапливается кальцит, далее доломит и анкерит. Остальные минералы в карбонатитах являются акцессорными, их более 150 разновидностей. Типоморфными минералами являются флогопит, апатит, флюорит, форстерит; редкими – бадделеит, пирохлор, гатчеттолит - урансодержащий пирохлор, перовскит-кнопит-дизаналит, карбонаты редких земель (синеизит, бастнезит, паризит).Рис. 2. Схематическая геологическая карта Ковдорского массива, по В.И. Терновому, Б.В. Афанасьеву, Б.И. Сулимову. 1 – сунгулитовые породы; 2 – карбонатиты; 3 – апатит-форстеритовые породы; 4 – магнетитовые руды; 5 и 6 – флогопит-диопсид-форстеритовые гигантозернистые (5) и средне- и крупнозернистые (6) породы; 7 – оливиниты флогопитизированные и диопсидизированные; 8 – гранатовые автоскарны; 9 – монтичеллитолиты; 10 – мелилитолиты; 11 – турьяиты; 12 – пироксениты; 13 – слюдиты и слюдяно-пироксеновые породы; 14 – нефелиновые пироксениты; 15 – полевошпатовые ийолиты и нефелиновые сиениты; 16 – ийолит-уртиты; 17 – ийолит-мельтейгиты; 18 – оливиниты; 19 – фениты; 20 – гранитогнейсы.В карбонатитах установлен стадийный характер минералообразования: в первую стадию формируются крупнозернистые кальциты с минералами титана и циркония; во вторую – среднезернистые кальциты с дополнительными минералами титана, урана, тория; в третью – мелкозернистый кальцит-доломитовый агрегат с ниобиевой минерализацией; в четвертую – мелкозернистые массы доломит-анкеритового состава с редкоземельными карбонатами. Текстура карбонатитов массивная, полосчатая, узловатая, плойчатая, структура – разнозернистая. По составу полезных ископаемых, концентрирующихся в карбонатитах последние разделены на семь групп.
1. Гатчеттолит-пирохлоровые карбонатиты с содержанием Nb2O5 0,1-1%; 2. Бастнезит-паризит-монцонитовые карбонатиты с содержанием TR2O3 от десятых долей процента до 1%; 3. Перовскит-титаномагнетитовые руды связаны с гипербазитами в ассоциации с карбонатитами; 4. Апатит-магнетитовые с форстеритом карбонатиты с содержанием железа 20-70%, Р2О5 10-15%; 5. Флогопитовые скарноподобные образования, в коре выветривания формируется вермикулит; 6. Флюоритовые карбонатиты; 7. Сульфидоносные карбонатиты с медным оруденением при содержании меди 0,68% и свинцово-цинковым. Минеральные типы рудоносных карбонатитов отвечают различным уровням их возникновения и последующего эрозионного среза (Рис.3).Рис. 3. Схематический вертикальный разрез рудоносного карбонатитового штока: 1 – карбонатиты; 2 – ультраосновные-щелочные породы; 3 – осадочно-метаморфические породы.Геологические структуры, определяющие положение и морфологию карбонатитовых тел внутри массивов, имеют один источник деформирующих усилий и разделяются на две разновидности по их морфологии. Центральные штоки приурочены к цилиндрическим трубкам взрыва. Карбонатитовые жилы приурочены к круговым структурам, среди них выделяют радиальные, кольцевые (падающие от центра), конические (падающие к центру).1.2 Физико-химические условия рудообразованияэндогенный минералообразующий геологическийПо данным геологических и экспериментальных исследований, минералообразующая среда представляла собой сложную низковязкую высококонцентрированную водную систему (200-600 г/л). Это - эндогенный рассол-расплав ("тяжелый флюид"). Главные компоненты:- катионы: калий, натрий, кальций, стронций K, Na, Ca, Sr;- анионы: хлориды, фосфаты, карбонаты (Cl, PO4, CO3).Постоянно присутствуют углеводороды.Отделение расплава-рассола происходило в завершающий этап становления щелочных комплексов, при этом в карбонатитовом расплаве концентрируются компоненты, не вошедшие в состав минералов силикатных пород.По мере снижения температуры процесса формировались следующие рудные фации:1) перовскит-флогопитовая - 650 С;2) гатчеттолит-пирохлор-флогопитовая - 470 С;3) пирохлоровая - 370 С;4) колумбит-бастнезитовая - 260 С.
Давление. Приповерхностные карбонатиты формировались, по данным геобарометрии, в интервале 0.1-1.5 Кбар, редкометалльные (см выше) - 0.5 - 3 Кбар.Генезис. Существуют две крайних точки зрения на происхождение карбонатитов. Согласно первой (магматической), их возникновение связано с дифференциацией мантийных расплавов и последовательным внедрением продуктов дифференциации в земную кору (формирование кольцевых и штокообразных комплексов). В доказательства приводится:
-
Теоретическая часть ……………………………………………………4-
Карбонатитовые месторождения…………………………………..4 -
Физико-химические условия рудообразования………………….8
-
-
Практическая часть……………………………………………………..9
-
Карбонатитоиды: силикатные (с оливином, мелилитом);алюмосиликатные (с нефелином, калишпатом, альбитом, биотитом, канкринитом, хлоритом); фосфатные (с апатитом); оксидные (с магнетитом, гематитом); сульфидные (с пирротином, халькопиритом, пиритом и другими сульфидами). Для них характерно содержание СО2 в среднем 4%. -
Карбонатитоиды карбонатно-силикатные, алюмосиликатные, фосфатные, оксидные, сульфидные. В них СО2 содержится в среднем 15%.
3. Карбонатиты — породы со средними концентрациями СО, до 35%.1 Теоретическая часть 1.1 Карбонатитовые месторожденияКарбонатитами называются эндогенные скопления кальцита, доломита и других карбонатов, пространственно и генетически ассоциированные с интрузивами ультраосновного щелочного состава центрального типа, формирующимися в обстановке платформенной активизации. В настоящее время на земном шаре известно более 400 массивов ультраосновных щелочных пород. Термин "карбонатиты" ввел в употребление норвежский ученый В.К. Бреггер в 1921 г при описании карбонатитового массива Фён в Норвегии В России такие массивы известны в Карело-Кольском регионе, Сибири. Размещаются массивы на платформах и имеют различный геологический возраст. Среди них известны массивы докембрийского (Сибирь, Северная Америка), каледонского (юг Сибири), герцинского (Мурманская обл.), киммерийского (Сибирь, Бразилия) и альпийского циклов развития (большинство карбонатитов Африки). Карбонатиты образуют обособленную группу эндогенных месторождений в силу резко специфических геологических условий их образования. Карбонатитовые месторождения связаны только с платформенным этапом геологического развития и ассоциированы с комплексами ультраосновных щелочных пород. Массивы имеют трубообразную форму, дифференцированный состав и концентрически зональное строение. В них выделяют четыре главные группы пород: 1) ранние ультраосновные (дуниты, перидотиты, пироксениты); 2) щелочные (мельтейгит-ийолиты, щелочные и нефелиновые сиениты); 3) ореолы вмещающих пород, подвергшихся щелочному метасоматозу и превратившихся в фениты; 4) карбонатиты (рис. 1).Массивы сопровождаются дайковой серией сложного состава, отражающего длительную и направленную эволюцию магматического очага и состоящую из разнообразных пород – от пикритовых порфиритов до щелочных пегматитов. Последовательно формирующиеся группы пород, образующие карбонатитовые массивы, размещаются в центростремительном направлении от периферии к центру и иногда в обратном, центробежном направлении. Примером последнего размещения может служить Ковдорский массив в Мурманской области. Центральная часть массива сложена оливинитами, образующими шток, далее располагаются прерывистым полукольцом пироксениты, а периферическая часть выполнена ийолитами и мальтейгитами. Карбонатиты в массиве представлены несколькими разновидностями: кальцитовыми карбонатитами, имеющими широкое распространение, доломитовыми карбонатитами, которые встречаются значительно реже, и доломито-кальцитовыми, возникшими большей частью в процессе доломитизации кальцитовых разновидностей пород. Многочисленные жилы и линзы, кальцитовых карбонатитов залегают в оливинитах центральной части массива и в щелочных породах его краевой зоны. Они группируются в отчетливо выраженную дугообразную зону и в ее пределах приурочены к серии кольцевых трещин-разломов, пологопадающих внутрь массива (Рис.2).
Рис. 1. Общая схема строения карбонатного месторождения: 1 – щелочные породы; 2 – ультраосновные породы; 3 – гнейсы; 4 – фениты; 5 – шток карбонатитов; 6 – жилы карбонатитов.Карбонатитовые тела представляют собой штоки, конические жилы, падающие к центру массива, кольцевые жилы, падающие от центра массива, радиальные дайки. Штоки в поперечнике имеют размеры от сотен метров до нескольких километров, а жилы мощностью от 10м при длине несколько сот метров до нескольких километров (1-2 км). Минеральный состав карбонатитов определяется наличием карбонатов, составляющих 80-99%. Наиболее распространены кальцитовые карбонатиты, реже встречаются доломитовые, еще реже анкеритовые и совсем редко сидеритовые карбонатиты. В формировании карбонатитов установлена последовательность их образования – первым накапливается кальцит, далее доломит и анкерит. Остальные минералы в карбонатитах являются акцессорными, их более 150 разновидностей. Типоморфными минералами являются флогопит, апатит, флюорит, форстерит; редкими – бадделеит, пирохлор, гатчеттолит - урансодержащий пирохлор, перовскит-кнопит-дизаналит, карбонаты редких земель (синеизит, бастнезит, паризит).Рис. 2. Схематическая геологическая карта Ковдорского массива, по В.И. Терновому, Б.В. Афанасьеву, Б.И. Сулимову. 1 – сунгулитовые породы; 2 – карбонатиты; 3 – апатит-форстеритовые породы; 4 – магнетитовые руды; 5 и 6 – флогопит-диопсид-форстеритовые гигантозернистые (5) и средне- и крупнозернистые (6) породы; 7 – оливиниты флогопитизированные и диопсидизированные; 8 – гранатовые автоскарны; 9 – монтичеллитолиты; 10 – мелилитолиты; 11 – турьяиты; 12 – пироксениты; 13 – слюдиты и слюдяно-пироксеновые породы; 14 – нефелиновые пироксениты; 15 – полевошпатовые ийолиты и нефелиновые сиениты; 16 – ийолит-уртиты; 17 – ийолит-мельтейгиты; 18 – оливиниты; 19 – фениты; 20 – гранитогнейсы.В карбонатитах установлен стадийный характер минералообразования: в первую стадию формируются крупнозернистые кальциты с минералами титана и циркония; во вторую – среднезернистые кальциты с дополнительными минералами титана, урана, тория; в третью – мелкозернистый кальцит-доломитовый агрегат с ниобиевой минерализацией; в четвертую – мелкозернистые массы доломит-анкеритового состава с редкоземельными карбонатами. Текстура карбонатитов массивная, полосчатая, узловатая, плойчатая, структура – разнозернистая. По составу полезных ископаемых, концентрирующихся в карбонатитах последние разделены на семь групп.
1. Гатчеттолит-пирохлоровые карбонатиты с содержанием Nb2O5 0,1-1%; 2. Бастнезит-паризит-монцонитовые карбонатиты с содержанием TR2O3 от десятых долей процента до 1%; 3. Перовскит-титаномагнетитовые руды связаны с гипербазитами в ассоциации с карбонатитами; 4. Апатит-магнетитовые с форстеритом карбонатиты с содержанием железа 20-70%, Р2О5 10-15%; 5. Флогопитовые скарноподобные образования, в коре выветривания формируется вермикулит; 6. Флюоритовые карбонатиты; 7. Сульфидоносные карбонатиты с медным оруденением при содержании меди 0,68% и свинцово-цинковым. Минеральные типы рудоносных карбонатитов отвечают различным уровням их возникновения и последующего эрозионного среза (Рис.3).Рис. 3. Схематический вертикальный разрез рудоносного карбонатитового штока: 1 – карбонатиты; 2 – ультраосновные-щелочные породы; 3 – осадочно-метаморфические породы.Геологические структуры, определяющие положение и морфологию карбонатитовых тел внутри массивов, имеют один источник деформирующих усилий и разделяются на две разновидности по их морфологии. Центральные штоки приурочены к цилиндрическим трубкам взрыва. Карбонатитовые жилы приурочены к круговым структурам, среди них выделяют радиальные, кольцевые (падающие от центра), конические (падающие к центру).1.2 Физико-химические условия рудообразованияэндогенный минералообразующий геологическийПо данным геологических и экспериментальных исследований, минералообразующая среда представляла собой сложную низковязкую высококонцентрированную водную систему (200-600 г/л). Это - эндогенный рассол-расплав ("тяжелый флюид"). Главные компоненты:- катионы: калий, натрий, кальций, стронций K, Na, Ca, Sr;- анионы: хлориды, фосфаты, карбонаты (Cl, PO4, CO3).Постоянно присутствуют углеводороды.Отделение расплава-рассола происходило в завершающий этап становления щелочных комплексов, при этом в карбонатитовом расплаве концентрируются компоненты, не вошедшие в состав минералов силикатных пород.По мере снижения температуры процесса формировались следующие рудные фации:1) перовскит-флогопитовая - 650 С;2) гатчеттолит-пирохлор-флогопитовая - 470 С;3) пирохлоровая - 370 С;4) колумбит-бастнезитовая - 260 С.
Давление. Приповерхностные карбонатиты формировались, по данным геобарометрии, в интервале 0.1-1.5 Кбар, редкометалльные (см выше) - 0.5 - 3 Кбар.Генезис. Существуют две крайних точки зрения на происхождение карбонатитов. Согласно первой (магматической), их возникновение связано с дифференциацией мантийных расплавов и последовательным внедрением продуктов дифференциации в земную кору (формирование кольцевых и штокообразных комплексов). В доказательства приводится:
-
наличие ксенолитов ранее внедрившихся пород и пород "рамы"; -
термальный метаморфизм боковых пород; -
типичные для интрузий формы тел; -
излияние карбонатитовых лав; -
полосчатость в карбонатитах как результат течения магмы.
-
интенсивное проявление метасоматоза (скарнирования и фенитизации) до образования карбонатитов; -
образование зон прожилкования и штокверков с минеральным составом, аналогичным формирующимся синхронно крупным телам карбонатитов; -
наличие в телах карбонатитов реликтов силикатных пород (карбонатизированных); -
зависимость состава темноцветных и акцессорных минералов карбонатитов от состава замещаемых силикатных пород; -
избирательный характер метасоматоза (ультраосновные породы замещаются легче сиенитов) -
метасоматическая зональность в распределении минеральных ассоциаций на контакте карбонатитов и силикатных пород.