Руды хибинских месторождений являются основным сырьем для производства удобрений на предприятиях туковой промышленности России. Аналогичные месторождения апатита по качеству руд и масштабу оруденения в мире неизвестны. Их открытие и начало промышленного освоения связано с именем выдающегося советского геолога, минералога и геохимика А. Е.Ферсмана.
Апатитовое месторождение Сиилинярви, Финляндия
Месторождение Сиилинярви связано с ультраосновным-щелочным карбонатитовым комплексом, расположенным приблизительно в 20 км к северу от Куопио в восточной Финляндии. Комплекс образует грубо лентовидный субвертикальный интрузив протяженностью около 16 км и шириной до 1,5 км. Площадь выхода - 14,7 км2 (рис. 4). Имея генеральное субмеридиональное простирание, он приурочен к пересечению диагональных (северо-запад - юго-восток) и меридиональных трещинных структур в окружающих гранито-гнейсах архейского возраста (2800 млн лет).
|
Рис. 4. Геологическая схема карбонатитового комплекса Сиилинярви, Центральная Финляндия (по Пуустинену). 1 - карбонатиты (глиммерит-севит); 2 - сиениты; 3 - диориты; 4 - гранитогнейсы. |
Формирование комплекса началось с интрузии глиммерита (флогопитовая порода с щелочным амфиболом - рихтеритом и апатитом, с участками, богатыми серпентином - антигоритом), которая сменилась интрузией сиенита вдоль контактов глиммерита с гранито-гнейсами. Собственно карбонатит (севит) интрудировал после сиенита в глиммеритовое тело. В результате вытянутое ядро комплекса сложено серией пород смешанного состава, варьирующих от глиммерита до карбонатита, а по обе стороны от него находятся сиениты, образующие внешнюю зону комплекса. Фенитовые края вокруг комплекса развиты слабо. Абсолютный возраст карбонатитов составляет около 2600 млн лет (персональное сообщение Коуво).
Все породы комплекса рассечены дайками диабазов мощностью от нескольких см до 100 м, имеющих господствующее северо-западное простирание и субвертикальное падение.
Контур промышленной апатитовой минерализации по существу совпадает с глиммерит-карбонатитовым ядром комплекса, имеющим площадь выхода около 4 км2. На глубину рудная залежь разведана скважинами до нескольких сотен метров. В смешанных породах ядра полевой шпат и кварц отсутствуют; их крайние члены представлены темно-красным глиммеритом, содержащим кроме флогопита и щелочного амфибола также доломит, апатит, циркон, сульфиды и оксиды железа, и сероватым карбонатитом (севитом), сложенным кальцитом с акцессорными флогопитом, щелочным амфиболом, доломитом и апатитом. Апатит не связан с какой-либо конкретной породой в глиммерит-карбонатитовой серии, встречаясь повсеместно в пределах всего ядра комплекса. Однако, более высокие его концентрации свойственны обогащенным карбонатом разновидностям. Средние содержания P2O5 в различных участках глиммерит-карбонатитового комплекса колеблются от 4,3 до 5,2%. Рядовые руды содержат в среднем 10% апатита, 19% карбонатов, 65% флогопита, 6% силикатов и другие минералы.
Апатит представлен фторсодержащей разновидностью с повышенным содержанием стронция и редких элементов; отношение в нем La:Се:Nd = 1:2,6:1,3. Из карбонатов доминирует кальцит (в подчиненном количестве - доломит), флогопит - железистый, силикаты - амфиболы (рихтерит, рибекит), серпентин (антигорит, замещающий оливин) и циркон; оксиды и сульфиды железа (магнетит, немного пирита, пирротина и халькопирита) и др.
В отличие от большинства других карбонатитовых комплексов, Сиилинярви необычен своей вытянутой (а не изометрично-округлой) формой, глиммеритовым (с серпентином) составом ультраосновной фазы, древним возрастом (это самый древний карбонатитовый комплекс на Балтийском щите, а возможно и в мире), наличием смешанных пород (серия глиммерит - севит) и отсутствием многих редких минералов.
Месторождение разрабатывается открытым способом (карьер) компанией Кемира (Kemira). Из руд получают два концентрата: апатитовый и кальцитовый. Годовая производительность горнорудного предприятия 500 тыс т флотационного апатитового концентрата с содержанием 36% Р2O5, 100 тыс т кальцита и около 1,1 млн т отходов, обогащенных слюдой.
Апатит-франколитовое месторождение Сокли, Финляндия
Обнаруженный в результате аэромагнитной съемки в 19б7 году карбонатитовый комплекс Сокли расположен в северной Финляндии приблизительно в 145 км к северу от Полярного круга, 80 км северо-восточнее г. Савукоски. В плане комплекс имеет округлую форму диаметром 5-6 км, имеющую площадь 18 км2 (рис. 5). На местности ей отвечает блюдцеобразное понижение, окруженное прерывистым кольцом холмов высотой 20-30 м, сложенных вмещающими докарельскими (архейскими) гранито-гнейсами с пластами амфиболитов и подчиненными телами оливинитов и серпентинитов.
|
Рис. 5. Карбонатитовый комплекс Сокли, Северная Финляндия (по Вартиайнену). Вверху - схематический геологический план. 1 - фосфатная порода; 2 - карбонатит; 3 - карбонатит-фенитовая брекчия; 4 - фенит; 5 - гранито-гнейсы и амфиболиты. Внизу - зарисовка стенки карьера. 1 - ледниковая морена; 2 - твердая богатая фосфатная порода; 3 - гранулированная фосфатная порода; 4 - фоскорит; 5 - мягкая ожелезненная фосфатная порода; 6 - богатая слюдой мягкая фосфатная порода; 7 - выветрелый карбонатит; 8 - свежий карбонатит. |
Господствующей породой комплекса является кальцитовый карбонатит (севит), подчиненное значение имеют тремолит - и флогопитсодержащие разновидности. Считается, что это самое крупное из известных скопление карбонатитовой массы на Земле. Флогопит ассоциирует с магнетитовой породой, содержащей заметное количество серпентина, клиногумита и особенно апатита. Такая порода аналогична по своему минеральному составу фоскориту (камафориту), развитому в южноафриканском карбонатитовом комплексе Палабора.
Вмещающие комплекс архейские породы фенитизированы: ширина кольцевой зоны фенитизации колеблется от 0,5 до 2 км. Контакт подчеркивается зоной карбонатит-фенитовой брекчии шириной до 500 м.
Свежий неизмененный карбонатит обычно содержит 5-10% апатита (2-4% Р2O5). Однако, наибольший практический интерес представляют отложения реголита как результат выветривания и растворения нижележащих карбонатитов, сопровождавшихся образованием вторичного гетита, других минералов железа, а также франколита. Основной участок развития этого вторичного фосфата - северо-западная часть комплекса к северу от ручья Соклиойя. Мощность франколитсодержащего реголита здесь варьирует от первых до 70 м; участки наибольшей мощности в разрезе представляют депрессии с крутыми стенками, имеющие ширину до 100 м.
В вертикальном сечении, как это видно в уступе карьера (рис. 5), зона выветрелого карбонатита (содержание Р2O5 2-10%) перекрыта реголитом землистого коричневого цвета, сложенным франколитом и гетитом с подчиненными количествами первичного апатита, магнетита, слюд и амфиболов; в качестве промышленных минералов-примесей здесь присутствуют пирохлор, циркон и бадделеит. Кроме того, установлен рабдофан - (Ce, La)PO4.Н2О - водный фосфат церия и лантана.
Местами франколит цементирует породу с образованием неправильных блоков размером до 0,5 м в поперечнике; такая крепкая фосфатная порода характеризуется высоким содержанием P2O5. Чаще, однако, фосфатная масса тонкозернистая, палево-коричневая до розовой и молочно-белой, интенсивно перемешанная с гетитом и остаточными минералами дезинтегрированного первичного карбонатита.
Фосфатсодержащий реголит перекрыт ледниковыми моренными отложениями мощностью 5-6 м.
По данным А. Дж. Нотольта, Х. Папунена и других серия определений абсолютного возраста свидетельствует о позднедевонском времени формирования карбонатитового комплекса Сокли, что параллелизует его с Ковдорским массивом, отстоящим к восток-юго-востоку на 60 км по другую сторону финско-российской границы. Оба эти комплекса контролируются глубинным разломом. На глубине в составе комплекса Сокли выделяются магматическое ядро, метакарбонатитовая и метафоскоритовая зоны, переходящие в широкий ореол фенитизации, наблюдаемый и на поверхности. Таким образом, формирование комплекса связано с магматически-метасоматическими и гипергенными процессами.
Помимо фосфатных руд апатит-франколитового состава в реголите промышленный интерес представляют гидрослюдисто-апатитовые образования. В глубоких невыветрелых частях комплекса важное значение имеют апатит-магнетитовые руды, а также пирохлоровая минерализация с ураном, танталом и торием.
По данным буровых разведочных работ компании Раутарукки Оу запасы апатит-франколитовых руд со средним содержанием 19% Р2O5 превышают 50 млн т; а запасы бедных (апатит-магнетитовых) руд колеблются от 50 до 100 млн т. Концентрат, полученный путем магнитной сепарации и флотации, содержит 37-39% Р2O5 с извлечением последнего из руды около 70%.
Апатитовое месторождение Белая Зима
Месторождение находится в Восточном Саяне (Иркутская область) и связано с остаточной корой выветривания массива позднедокембрийских апатит-редкометалльных карбонатитов, ийолит-мельтейгитов, нефелиновых сиенитов, пикритовых порфиритов и вмещающих его осадочно-метаморфических и изверженных пород (рис. 6).
|
Рис. 6. Геологический разрез апатитовой коры выветривания Белозиминского массива (по В. Г.Кузнецову). 1 - аллювий; 2 - делювий; 3 - карбонатная охра; 4 - обохренная "сыпучка"; 5 - необохренная "сыпучка"; 6 - карбонатиты кальцитовые; 7 - карбонатиты анкеритовые; 8 - ийолиты; 9 - буровые скважины. |
Кора выветривания перекрыта аллювиальными и делювиальными отложениями мощностью 5-8 м, выполняющими долину р. Белая Зима и впадающего в нее ключа Перевального. Местами в нижней части аллювия фиксируются карстовые впадины на глубине до 50-70 м, заполненные переотложенными продуктами коры выветривания.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |
Основные порталы (построено редакторами)