Билет 20

1 Генезис, этапы и стадии форм. Рудоносных карбонатитов, формы месторождений карбонатитов.

Общая характеристика (минеральные типы карбонатитов, связь с магматизмом, распространение, геологические структуры). Карбонатиты - это эндогенные скопления карбонатов (преимущественно кальцита, реже доломита, анкерита), которые пространственно и генетически связаны с массивами ультраосновных – щел. пород. Карбонатиты на 80-90% состоят из карбонатных минералов. В них также присутствует апатит, флогопит, титаномагнетит, магнетит и редкие минералы бадделит (ZrO2), пирохлор (сложный оксид редких и редкоземельных элемен-тов), перовскит (титанат редких земель), монацит (фосфат редких земель), а также карбонаты редких земель (паризит, бастнезит).

Карбонатитовые месторождения сравнительно редки и содержат специ-фический комплекс полезных ископаемых, интерес к которым проявился отно-сительно недавно. К настоящему времени обнаружено около 200 массивов кар-бонатитоносных ультраосновных – щелочных пород. Из них только 20 служат объектами для разработки. На территории России подобные массивы выявлены в Карелии, на Кольском полуострове, в Восточной Сибири, Приморье. За рубе-жом они известны в США, Канаде, Бразилии, ФРГ, Швеции, Норвегии, Фин-ляндии, Гренландии, Австралии, Индии, Афганистане, ряде районов Африки. В плане штокообразные интрузивы ультраосновного – щелочного состава с кар-бонатитами занимают километры, десятки километров. Например, Кондерский массив (Алдан) в диаметре – 5,5 км. Ковдорский массив (Кольский полуостров) имеет площадь 40 км2. Возраст карбонатитов разнообразный: на Алдане - до-кембрийский, на Кольском полуострове – герцинский, в Бразилии, Канаде – киммерийский, в Африке – альпийский. Образование связано с тектономагма-тической активизацией древних континентов. Карбонатитовые массивы относятся к многофазовым интрузиям цен-трального типа и характеризуются концентрически зональным строением. Сре-ди карбонатитов встречаются «открытые» - когда ультраосновная магма дости-гает поверхности Земли и изливается, и «закрытые» - не доходившие в момент образования до поверхности. Вертикальный размах карбонатитов не менее 10 км. В СССР карбонатитовые тела вскрывались скважинами на глубинах поряд-ка 0,5 км, при этом они не выклинивались.

Генетические гипотезы, этапы и стадии формирования ру-доносных массивов. Ведущими являются магматическая и гидротермальная гипотезы. Магматическая гипотеза предполагает, что карбонатиты образуются на позднемагматической стадии из карбонатного расплава, который является про-дуктом дифференциации щелочно-ультраосновной магмы. Подтверждением являются: экспериментальные исследования, извержения кальциево-углекислых лав на современных Африканских вулканах (Олдонио), высокие температуры гомогенизации флюидных включений в карбонатных минералах (800-600С), ксенолиты обломков ультраосновных и щелочных пород, изотопы O, C, Mg, Sr, указывающие на мантийный источник, флюидальная текстура карбонатитов.

Согласно магматической гипотезе ультраосновные магмы формируются на глубинах более 100 км. При их обогащении Ca, Na, CO2 и остывании до тем-пературы 900С возможна ликвация с отделением карбонатного расплава. Это возможно по пути следования в промежуточных магматических камерах на глубинах не менее 30-40 км. Гидротермальная гипотеза. На всех карбонатитовых месторождениях имеются признаки гидротермально-метасоматического происхождения карбо-натов: а) постепенные переходы от карбонатов к замещаемым породам, наличие типичных гидротермальных прожилков; б) температуры образования карбонатных минералов бывают более низ-кими, чем в магматических образованиях (от 600 до 200С); в) зависимость состава темноцветных и акцессорных минералов от соста-ва замещаемых силикатных пород. Так, Л.Бородин полагает, что все карбонатиты метасоматические. И толь-ко ультраосновные породы в карбонатитовых массивах имеют интрузивную природу. Щелочные разности пород образуются за счет нефелинизации пирок-сенитов. Комплексная гипотеза. Карбонатиты имеют комбинированное происхо-ждение, их образование начинается на магматическом этапе и продолжается на гидротермальном. Каждый этап включает несколько стадий, связанных с по-следовательным внедрением порций магматических расплавов: ультраосновно-го, щелочного, карбонатного, а также различных по составу и температурам порций гидротермальных растворов. Внедрение расплавов и растворов осуще-ствляется по цилиндрическим, коническим, радиальным трещинам в остываю-щем многофазовом интрузиве.

Форма карбонатитовых тел, зональность карбонатитовых массивов. Залежи карбонатитов образуют штоки, конические дайки, падающие к центру массива, кольцевые дайки, падающие в противоположную сторону, радиальные дайки. Трубообразные карбонатитоносные интрузии ультраоснов-ного – щелочного состава в плане характеризуются концентрически зональным строением за счет многофазового внедрения магмы. Причем зональность может 40

быть различна. Так, на Ковдорском массиве от периферии к центру наблюда-ются дуниты-перидотиты, щелочные породы, ореолы метасоматических пород – фенитов, карбонатиты. На Кондерском массиве зональность обратная – в цен-тре ультраосновные породы, на периферии щелочные породы и карбонатиты.