07.04.2021

Закономерности размещения и критерии прогнозирования апатитовой минерализации


Как видно из предыдущего раздела, проявления апатитовой минерализации весьма многообразны и возникали в различной геологической обстановке.

Несмотря на неодинаковую и в целом еще неудовлетворительную степень изученности обращает на себя внимание наличие сходных черт у ведущих формационных типов и соответственно ряда общих критериев прогнозирования.

Геотектонические критерии являются определяющими для размещения апатитоносных провинций. Все эти провинции связаны с зонами глубинных разломов в пределах областей длительной стабилизации — на древних платформах, щитах, в срединных массивах и стабилизированных складчатых областях. К наиболее протяженным сквозьструктурным разломам приурочены крупнейшие апатитоносные провинции (Карело-Кольская. Маймеча-Котуйская, Занадно- и Восточно-Африканская, Бразильская).

Глубинные разломы, вмещающие комплексы апатитоносных пород, нередко возникали в результате реакции жесткой среды стабилизированных областей на орогенические движения соседних складчатых зон. Разломы, контролирующие положение апатитоносных комплексов, располагаются в краевых частях платформ, в зонах сочленения платформ и складчатых областей (при отсутствии передовых прогибов) и на щитах — часто вдоль границ блоков, имеющих различное глубинное строение.

Положение разломов может фиксироваться современными грабенами, флексурообразными перегибами, поясами даек щелочно-ультраосновных пород, а также зонами фенитизации, карбонатизации и окварцевания.

Общность геолого-структурной позиции месторождений различных формационных типов обусловила их нередкое совместное нахождение в пределах одной провинции — полиформационные апатитоносные провинции. Примерами таковых могут служить Карело-Кольская, заключающая в себе месторождения первого, второго, третьего и четвертого типов; Алданская, характеризующаяся присутствием месторождений второго, третьего, четвертого, пятого и шестого типов и др.

Геохронологические критерии следует учитывать при прогнозировании лишь апатит-ильменит-титаномагнетитового подтипа месторождений в связи с анортозитовой формацией, а также апатит-магнетитового, апатит-силикатного и апатит-карбонатного подтипов, залегающих среди древних метаморфических комплексов. Их формирование осуществлялось исключительно в докембрии — архее, протерозое.

В отношении времени образования месторождений других формационных типов такой строгой закономерности не устанавливается. Чаще всего наблюдается широкий временной диапазон (например, для пород щелочпо-ультраосновной формации — от докембрия до олигоцена).

Критерии прогнозной оценки конкретных апатитоносных комплексов в пределах уже выявленных провинций, исключая месторождения апатита, залегающие среди комплексов метаморфических пород (третий тип), наряду с индивидуальными особенностями имеют ряд общих черт. Размещение всех апатитоносных интрузий в пределах провинций контролируется зонами дизъюнктивных дислокаций, являющихся поперечными или оперяющими по отношению к глубинным разломам первого порядка. Особенно благоприятны участки их пересечения и сочленения.

Одной из особенностей интрузивных комплексов, вмещающих месторождения апатита различных формационных типов, является отсутствие четкой зависимости степени апатитоносности пород от размера интрузивов. Как показала статистическая обработка данных по массивам ультраосновных, щелочных пород и карбонатитов всех континентов, проведенная А.А. Фроловым, M.П. Орловой, И.И. Абрамовичем и И.Г. Клушиным с использованием корреляционного, регрессивного и факторного анализов, апатитоносными являются массивы площадью от 3 до 65 км3. При этом максимальное число месторождений приходится на преобладающие по числу случаев размеры массивов (15—20 и 30—40 км3). В целом эта же закономерность характерна и для других формационных типов месторождений.

В то же время вещественный состав интрузий является ведущим в определении их степени апатитоносности. Наиболее перспективными для нахождения промышленных концентраций пятиокиси фосфора являются щелочные и субщелочные магматические формации. Благоприятно наличие пород натриевого ряда, а среди них — пород, обогащенных кальцием (пироксенитов, бесполевошпатовых щелочных габброидов, габбро-сиенитов, габбро-анортозитов).

Характерной чертой является прямая корреляция фосфора с кальцием, железом и титаном, что минералогически проявляется в ассоциации апатита с меланократовыми и рудными разновидностями пород — рудными перидотитами, рудными габбро и т. д.

Геохимическое родство фосфора с кальцием, магнием, железом и титаном отчетливо проявляется при постмагматических преобразованиях щелочно-ультраосновпых, щелочногабброидпых и щелочных пород. Апатит концентрируется совместно с карбонатами кальция, магния, железа, щелочными нироксенами, железомагнезиальными слюдами и в ореолах фенитизации.

Очевидно, это обстоятельство определяет то, что практически все апатитоносные формации содержат комплексные руды. При этом наиболее характерна ассоциация апатита с железорудной, титановой, а в ряде случаев с редкометальной, редкоземельной минерализацией и железо-магнезиальными слюдами.

Поскольку в ходе эволюции рассматриваемых интрузивных комплексов происходит обогащение магмы щелочами и летучими компонентами, наиболее благоприятными для нахождения крупных концентраций апатитовых руд оказываются полнодифференцированные массивы либо массивы, характеризующиеся проявлением поздних интрузивных фаз и интенсивных постмагматических процессов.

При прогнозировании определенных типов и подтипов апатитовых месторождении в пределах апатитоносных массивов следует также учитывать особенности их внутреннего строения, зональности и вещественного состава. Так, для апатит-нефелиновых руд наиболее перспективны массивы агпаитовых нефелиновых сиенитов с проявленной интрузивной фазой ийолит-уртитов. Зачастую размещение богатых апатитовых руд контролируют зоны брекчирования и гидротермальной переработки во внутренних частях интрузивов.

Для нахождения промышленных апатитовых руд в комплексах щелочно-ультраосновной формации весьма перспективны массивы с широким развитием ийолитов и пород карбонатитовой серии. При прогнозировании конкретных промышленных типов руд следует учитывать закономерности их размещения в пределах массивов (см. табл. 69, рис. 54).

При прогнозировании слепых рудных залежей в рассматриваемых комплексах большую роль играют данные специальных методов исследования:

1) геофизического — высокая степень интенсивности положительных аномалий магнитного поля и силы тяжести;

2) радиометрического — повышенная радиоактивность пород;

3) геохимического — аномалии ниобия, циркония, редких земель;

4) шлихо-минералогического — ореолы рассеяния типоморфных минералов — перовскита, пирохлора, бадделеита, кальциртита.

В породах габбро-сиенитовой формации (четвертый тип) наиболее крупные концентрации фосфора отмечаются в гипабиссальных массивах, где апатит повсеместно ассоциирует с гематитом, ильменитом и рутилом. Наиболее обогащенными пятиокисью фосфора оказываются апикальные части интрузии, особенно участки, подвергшиеся поздней сиенитизации, вызвавшей перераспределение апатита.

В сложных комплексах щелочных ультрамафитов и габброидов наибольшие концентрации апатита приурочены к рудным титаномагнетитовым перидотитам и пироксенитам и участкам постмагматической перекристаллизации и метасоматической переработки последних в зонах контактов щелочных и нефелиновых сиенитов (Инаглинской массив) или к зонам фельдшпатизации и флогопитизации ультрабазитов (Инаглинский, Кондерский массивы). Зоны развития метасоматитов в свою очередь контролируются разрывными нарушениями во внутренних частях массивов в виде неполнокольцевых, неполноконических и радиальных трещин (Инаглипский массив) или линейных, секущих по отношению к внутренней структуре массива зон трещиноватости (Кондерский массив).

Закономерности размещения и критерии прогнозной оценки апатитового оруденения анортозитовых массивов (пятый тип), а также нефелиновых и щелочных сиенитов (шестой тип) в настоящее время остаются неразработанными. Как уже отмечалось, прогнозирование месторождений апатита, залегающих среди комплексов докембрийских метаморфических пород характеризуется рядом особенностей, отличающих их от месторождений, связанных с интрузивными комплексами.

Основываясь на предварительных данных, полученных при изучении месторождений Алданского и Украинского щитов, следует отметить, что наиболее благоприятными для нахождения промышленных концентраций апатита являются структурно-формационные зоны фемического профиля, а в их пределах комплексы, испытавшие прогрессивный метаморфизм гранулитовой фации и диафторез эпидот-амфиболитовой фации. По составу исходных осадков вмещающие породы отвечают карбонатно-мергелистым отложениям флишоидного типа, переслаивающиеся с углеродсодержащими и фосфатоносными осадками. Они представлены магнезиально-кальциевыми, реже глиноземистыми гнейсами и сланцами, а также мраморами и кальцифирами. Постоянным является присутствие гранитоидов щелочного состава, а также гранодиоритов, диоритов, иногда сиенитов. Устанавливается прямая зависимость между содержанием доломита исходных пород и степенью их фосфатоносности.

Положение пластообразных залежей определяется нахождением пачек пироксен-флогопитовых, полевошпатовых, часто окварцовапных кальцифиров и мраморов. Реже пластовые тела апатитовых руд связаны с прослоями пироксеновых сланцев (Приазовье, Прибайкалье, проявления апатита в бассейнах правых притоков р. Нимныр на Алдане).

Пример Селигдарского месторождения (Алданский щит) показывает, что секущие апатитоносные тела могут быть приурочены к узлам пересечения глубинных разломов, в пределах которых отмечаются совмещение и последовательное наложение продуктов ультраметаморфизма, магматической и гидротермально-метасоматической деятельности — архейского, нижне-, среднепротерозойского и мезозойского тектономагматических циклов. Положение апатитоносных тел контролируется зонами хлорнтизации, серпентинизации, эпидотизации, а также зонами гематитизации и мартитизации. Сходные условия залегания характерны для апатитоносных тел Черниговской и Ингулецкой зон разломов на Украине.

Последовательность применения критериев прогнозной оценки для месторождений выделенных формационных типов при проведении поисковых и разведочных работ приведена в табл. 70.







Яндекс.Метрика