МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет профессиональной подготовки дипломированных специалистов

Кафедра геологии, геодезии и кадастра

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основы учения о полезных ископаемых»

«Карбонатитовые месторождения. Пример описания представительного типа месторождений, план и разрез»

Руководитель работы

профессор

_________ Панкратьев П.В.

"_____"____________2022 г.

Исполнитель

студент группы З-20ПГ(с)ГНГ(у)(фппдс)

_________ Солопов А.А.

"_____"____________2022 г

Оренбург 2022

Содержание

Введение…………………………………………………………………….3

1. 
   Теоретическая часть ……………………………………………………4
   
   1. 
      Карбонатитовые месторождения…………………………………..4
      
   2. 
      Физико-химические условия рудообразования………………….8
      
2. 
   Практическая часть……………………………………………………..9
   

Заключение…………………………………………………………………17

Список используемой литературы………………………………………..18

Введение
Карбонатитами называют эндогенные скопления карбонатов, пространственно и генетически связанных с формациями ультраосновных щелочных пород и нефелиновых сиенитов. В настоящее время в мире известно более 400 массивов интрузивных пород, с которыми ассоциируют карбонатитовые месторождения. Среди них крупнейшими являются: Араша (Бразилия), Гулинское (Сибирь), Ковдор (Кольский п-ов), Сокли (Финляндия), Палабора (Южная Африка). Формирование массивов протекало только на древних платформах в интервале времени от позднего докембрия до третичного периода включительно. В пределах сложных комплексных полифазных интрузий выделяют карбонатитовый комплекс, представляющий собой пространственно-генетическую совокупность карбонатитов и сингенетических синхронных им карбонатитоидов — пород, в составе которых карбонаты расчленяется на три группы (слайд 2).

1. 
   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%.
   
2. 
   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 месторождения

Карбонатитами 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 рудообразования

эндогенный минералообразующий геологический

По 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.
  

Согласно второй (метасоматической), карбонатиты возникают в процессе метасоматического взаимодействия "тяжелого флюида" с щелочными породами путем замещения силикатов карбонатами. Необходимая для карбонатообразования углекислота поступала из ультраосновного расплава формирующего комплекс, кальций и другие компоненты частично заимствовались из вмещающих пород.

Аргументы в пользу метасоматического генезиса:

• 
  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.
  

Вероятнее всего, изначально магматические карбонатиты испытывали после внедрения и кристаллизации расплава мощные постмагматические метасоматические преобразования.

Специфические особенности карбонатитов, отличающие их от осадочных и метаморфических карбонатных пород.

1) Приуроченность к массивам ультраосновных-щелочных пород и ассоциация со всеми разновидностями пород этого комплекса; форма тел.

2) Их возникновение не зависит от состава вмещающих пород ("рамы" интрузии).

3) Среди карбонатитов обычно наблюдаются реликты ультраосновных, щелочных пород, скарнов; почти все эти ксенолиты карбонатизированы.

---

Смотрите также файлы

• Микрофлора тела человека.pdf

• Контрольная работа по географии Главные особенности природы Земли.docx

• Оценка эффективности функционирования логистических систем.pdf

• Психологический паспорт ребенка.docx

• Лабораторная работа 5 Исследование шума группы Проверил доцент Павлов И. И. Новосибирск 2020.docx