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: 40
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4) Многостадийность формирования карбонатитов.
5) Наличие редкометалльной и редкоземельной минерализации в карбонатитах.
-
Практическая часть
Карбонатитами называются эндогенные скопления карбонатов: кальцита, доломита, анкерита и др, пространственно и генетически связанные со сложными интрузиями пород ультраосновного и щелочного состава. Содержание карбонатов в них - более 50 % (если меньше, порода именуется карбонатитоидом), прочие минералы представлены, главным образом, оксидами и силикатами. Термин "карбонатиты" ввел в употребление норвежский ученый В.К. Бреггер в 1921 г при описании карбонатитового массива Фён в Норвегии. В настоящее время в мире известно более 400 щелочноультраосновных массивов с карбонатитами. Среди них крупнейшими являются: Араша (Бразилия), Гулинское (Сибирь), Ковдор (Кольский полуостров), Сокли (Финляндия) Альнё (Швеция), Палабора (Южная Африка).
Рисунок 1 – Общая схема строения карбонатитового месторождения
Рисунок 2 - Сёвит – кальцитовый карбонатит
Карбонатиты являются относительно новым генетическим и промышленным типом месторождений, "канонизированным" в 50-х годах двадцатого века. Из них извлекают Ta, Nb, Zr, TR (лантан, церий, неодим и др), железные и фосфатные (апатит) руды, флогопит (вермикулит), флюорит, карбонатное сырье, а также Ti, U, Sr, Th, Pb, Zn, Mo, Cu и платиноиды, т. е. месторождения обычно являются комплексными. Бастнезит-паризит-монацитовые карбонатиты (Маунтин-Пасс, США) содержат основную долю мировых запасов редких земель (0.n - n % окислов TR в руде, до 20 % - в коре выветривания).
Рисунок 3,4 – Руды карбонатитового месторождения
Месторождения ниобия содержат иногда до нескольких миллионов тонн Nb2O5 (содержание в руде в среднем 0.1-1 %, в коре выветривания - до 4.5 %). Запасы тантала составляют обычно несколько тысяч тонн при содержании Ta2O5 до 0.01-0.3 %). Важную роль играют апатит-магнетитовые карбонатитовые месторождения с форстеритом и флогопитом. Ковдор (Кольский п-ов) - несколько сотен миллионов тонн железной руды, содержание FeO 20-70 %, значительные запасы апатита (до 10-15 %P2O5, в коре выветривания - до 25 %), и флогопита.
Рисунок 5- Бастнезит
Структурно-тектоническая позиция. Формирование массивов
протекало преимущественно на окраинах древних платформ (этап
ТМА) в зонах крупных глубинных разломов.
Источник расплава - верхняя мантия.
Время формирования. От позднего докембрия до кайнозоя
включительно.
Рудоносные массивы формируются в течение 10-100 млн лет в
два этапа - раннемагматический и позднемагматический. Первый
разделяется на 3 стадии:
1) гипербазитовая (дуниты, перидотиты) (1350-1100 °С);
2) ийолит-мельтейгитовая (щелочные породы от якупирангитов до уртитов) (1100-630 °С);
3) нефелиновых сиенитов (750-620 °С).
Позднемагматический или собственно карбонатитовый этап
разделяется на 4 стадии:
1) кальцитовую (сёвитовую) (630-520 °С);
2) магнезиокальцитовую (520-400 °С);
3) доломит-кальцитовую (400-300 °С);
4) доломит-анкеритовую (300-200 °С).
Установлена четкая последовательность минералообразования: кальцит - доломит - анкерит (Ca(Mg, Fe)[CO3]2).
Карбонатиты обычно встречаются среди сложнопостроенных
интрузивных комплексов (рис) ультраосновного щелочного состава
кольцевого, или центрального типа. Подобное кольцевое строение
массивов объясняется многоэтапным внедрением расплава различного состава. Карбонатиты всегда внедряются последними.
Рисунок 7 – Схематическая геологическая карта массива Ессей.
Наиболее распространенными формами карбонатитовых тел
являются штоки, кольцевые дайки и системы конических жил, падающих как к центру массива, так и от него; радиальные дайки; линейные жильные зоны, штокверки. Внедрения карбонатитов приурочены к контактам ранее внедрившихся фаз или к центральной
части щелочного массива. Протяженность по вертикали - до 5-7 км.
Окружающие массив породы рамы подвергаются метасоматическому процессу фенитизации. Фенитизация проявляется в замещении исходных минералов пород на альбит, K-Na-ПШ, нефелином, щелочными пироксеном и амфиболами. В эндоконтактах метасоматические изменения проявлены в виде возникновения нефелинпироксеновых, пироксен-флогопитовых и пироксен-амфиболовых ассоциаций (по ранним магматическим породам).
Рисунок 8 – Фенит
Минеральный состав карбонатитов весьма разнообразен: карбонаты, щелочные пироксены (эгирин-диопсид), слюды (биотит, флогопит, тетраферрифлогопит), щелочные амфиболы, апатит, магнетит.
Для карбонатов (кальцита и др) характерны повышенные содержания фтора, стронция, бария и редких земель (F, Sr, Ba, TR).
Структура преимущественно зернистая (от мелкозернистых до гигантозернистых), размер зерен минералов уменьшается от ранних этапов карбонатитообразования к поздним.
Текстура массивная, иногда полосчатая. Характерны реликтовые текстуры замещения.
Главными способами образования минералов карбонатитовых тел являются:
1) магматический - кристаллизация из расплава;
2) гидротермальный - кристаллизация из раствора в пустотах
3) гидротермально-метасоматический - замещение минералов предшествующих стадий карбонатитового процесса;
4) автометаморфический - перекристаллизация ранних крупнозернистых пластинчатых карбонатов в мелкозернистый агрегат.
Выделяют шесть типоморфных рудных формаций карбонатитов:
1) перовскит-титаномагнетитовая (Гулинское месторождение);
2) камафоритовая (кальцит-апатит-форстерит-магнетитовая) (Ковдор);
3) редкометалльных пирохлоровых карбонатитов (Nb, Ta, Татарское месторождение, месторождения Канады, Бразилии и Африки);
4) редкоземельных карбонатитов (особенно TR цериевой группы; Чуктуконское рудное поле, месторождения Канады, США, Африки)
5) флюоритовых карбонатитов (Россия, Индия, Намибия);
6) сульфидоносных карбонатитов (Палабора, ЮАР).
В вертикальном разрезе карбонатитовых систем выделяют 4 фации глубинности.
1. Поверхностная, или вулканическая фация (0.0-0.5 км) представлена древними и современными вулканами (Африка). Лавы содового и кальцитового состава, температура кристаллизации около 540 °С. Полезная минерализация есть (барит, апатит и др), но запасы небольшие.
2. Субвулканическая фация (0.5-1.5 км). Месторождения этой фации приурочены к корневым частям вулканов. Представлены более чем сотней массивов Африки (Чилва, Мрима и др), с высоким (0.3-1.5, в КВ - до 2 %) содержанием Nb2O5. Сюда же относятся Гулинский массив и Чангит в Маймече-Котуйской провинции, флюоритовые м-ния Индии и Намибии.
3. Гипабиссальная фация (1.5-6.0 км). Широко развиты силикатные карбонатитоиды (оливиновые, мелилитовые и монтичеллитовые породы). Собственно карбонатиты слагают не более 10 % объема тел поперечником 3-4 км. Оруденение приурочено к карбонатитоидам и имеет большой вертикальный размах.
К этой группе относятся апатит-магнетитовые (Ессейское, Ковдор); перовскитмагнетитовые (Кугдинское); флогопитовые (Одихинча, Ковдор); редкоземельные (Маунтин-Пасс, США). С двухкилометровой глубины развиты редкометалльные, урановые и медные месторождения:
- гатчеттолитовые (U-пирохлор) и пирохлоровые (Na, Ca, Ce)2(Nb, Ti ,Ta)2O6(O, OH, F) руды в карбонатитоидах и карбонатитах (Араша, Бразилия; Сокли, Финляндия);
- кальциртитовые (CaZr3TiO9)и бадделеитовые (ZrO2) в карбонатитах (Ковдор);
- халькопиритовые (Палабора, ЮАР).
4. Абиссальная (плутоническая) фация (6.0-12.0 км) представлена пироксенитами и карбонатитами, вмещающими редкометалльное оруденение (гатчеттолитовые, пирохлоровые, колумбитовые, паризит-бастнезитовые и монацитовые руды).
Заключение
Карбонатит - магматическая горная порода, состоящая более чем на 50% из карбонатов. По преобладающему карбонату выделяются доломитовые карбонатиты, кальцитовые карбонатиты и натрокарбонатиты. Характерные минералы карбонатитов: кальцит, доломит, флогопит, диопсид, мелилит, апатит, перовскит, пирохлор, анкилит и др. Карбонатиты преимущественно встречаются в виде маломощных жил, даек и силлов. Прикрочены к кольцевым интрузиям щелочных магматических пород и кимберлитам. К. являются индикатором рифтового типа магматизма. Известен только один вулкан (Олдонио-Ленгаи, Танзания) в котором происходят регулярные извержения натрокарбонатитов с температурой 520-580 С.
Карбонатиты и сопутствующие им породы представляют важный тип месторождений полезных ископаемых. С карбонатитами связаны месторождения ниобия, циркония, тория, редкоземельных элементов, апатита, флогопита и др. Среди наиболее крупных - месторождения флогопита и вермикулита (Ковдор на Кольском п-ве, Гулинский массив - Полярная Сибирь), железа (Ковдор на Кольском п-ве; Пхалаборва в ЮАР), фосфора (Пхалаборва в ЮАР; Сукулу в Уганде и др.), богатые месторождения руд ниобия (Араша, Бразилия; Луэш, Заир; Ока, Канада и др.), также месторождения тантала (Нкомбва, Замбия), циркония (Пхалаборва, ЮАР), редких земель (Мрима, Кения), меди (Пхалаборва, ЮАР), флюорита (Тагна, Россия), цементного и известковистого сырья (Тороро и Сукулу, Уганда). Кроме того, возможно извлечение из некоторых месторождений барита и стронцианита.
В условиях гипергенеза на карбонатитах развивается кора выветривания, содержание полезных компонентов в которой (апатита, пирохлора, бастнезита и др.) повышается в 3-5 раз по сравнению с коренными породами.
Список используемой литературы
1 Михайлова, И.А. Палеонтология; в 2Т. Том 1/ И.А. Михайлова, О.Б. Бондаренко М.: Изд-во МГУ, 1997. - 446 c.
2 Михайлова, И.А. Палеонтология; в 2Т. Том 2/ И.А. Михайлова, О.Б. Бондаренко М.: Изд-во МГУ, 1997. – 385 с.
3 Хаин, В.Е. Историческая геология/ В.Е. Хаин, Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов М.: Изд-во МГУ, 1997. – 448 с.
4 Маслов, В.П. Атлас породообразующих организмов (известковых и кремневых)/ В.П. Маслов М.: Издательство наука, 1973 - 266 с.
5 Историческая геология с основами палеонтологии /Е.В. Владимирская, [и др]. Л.: Издательство Недра, 1985 - 423 с.
6 Богоявленская, О.В. Основы палеонтологии: учебник для ВУЗов. / О.В. Богоявленская, М.В. Федоров - М.: Недра, 1990. - 208 с.
7 Стратиграфический кодекс. Спб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2006.