Геология / 1 курс / Минералогия / Карбонатитовый процесс

Карбонатитовый процесс

Карбонатитовый процесс – процесс, приводящий к образованию карбонатитов, редких весьма необычных по минеральному составу, строению, структурной позиции и условиям образования геологических тел. В настоящее время в пределах земного шара известно более 550 магматических массивов, с которыми связаны тела карбонатитов. Они установлены в Южной Африке, Бразилии, Финляндии, США. Известны они и в России (Восточная Сибирь, Кольский полуостров).

Карбонатиты – редкий тип эндогенных скоплений карбонатов магматического или гидротермально-метасоматического генезиса, пространственно и генетически связанных со сложными магматическими комплексами щелочно-ультраосновного состава. Тела карбонатитов имеют трубообразную, штоковую, дайковую или жильную форму. Согласно представлению о магматогенной природе карбонатитов, они являются продуктами дифференциации на глубине силикатно-карбонатного расплава на несмешивающиеся силикатную (щелочно-ультраосновную) и карбонатную составляющие с последующим раздельным внедрением каждого дифференциата. В результате магматические массивы, составной частью которых являются карбонатиты, отличаются отчетливо дифференцированным составом и концентрически-зональным строением (рис. 5). Как правило, в таких массивах от центра к периферии наблюдается следующая смена пород: карбонатиты, щелочные породы, ранние ультраосновные с повышенной щелочностью породы и ореолы фенитов (существенно полевошпатовых с нефелином метасоматитов, образующихся по вмещающим породам). Иногда наблюдается обратная зональность. Будучи чаще приповерхностными и даже поверхностными образованиями, карбонатиты прослеживаются до глубины 10 км и более. Образование собственно карбонатов в магматических комплексах происходит в широком диапазоне давлений и температур(650-200° С).

М

Рис. 5. Идеализированная схема строения магматического комплекса щелочно-ультраосновного состава, включающего карбонатиты: а – горизонтальная проекция; б – вертикальная проекция. По А. Муру

инеральный состав карбонатитов весьма своеобразен. Их основу составляют минералы класса карбонатов, содержание которых превышает 50% и доходит до 80-99%. При этом содержание кремнезема в карбонатитах не выходит за пределы 20%. Само название этих образований подчеркивает ведущую роль карбонатов в их составе. Карбонаты в порядке распространенности и последовательности их выделения представлены кальцитом, доломитом, анкеритом, сидеритом. Особенностью минерального состава карбонатитов, позволяющей отличать их от обычных карбонатных пород осадочного генезиса, является присутствие в них минералов редких металлов и редких земель, а также минералов с летучими компонентами и минералов, характерных для ультраосновных и щелочных магматических пород. Всего в карбонатитах установлено свыше 250 минеральных видов. В переменных количествах в них присутствуют силикаты (пироксены, флогопит, щелочные амфиболы, нефелин, щелочные полевые шпаты), минералы, содержащие летучие компоненты (F, Cl, CO₂, OH), а также Zr, Ti, Nb, Ta, TR, Ba, Sr, Sc, U, Th и др. Установлена определенная вертикальная последовательность выделения минералов характерных для карбонатитов элементов (рис. 5).

Типоморфными минералами карбонатитов являются флогопит, апатит, флюорит, форстерит, бадделеит, пирохлор, перовскит, фтор-карбонаты TR, колумбит. Иногда с карбонатитами связаны концентрации магнетита, титаномагнетита, сфена, циркона, сульфидов Cu, Zn, Pb, Mo, барита, стронцианита, монацита, ортита.

Вопросы для самоконтроля по магматогенным процессам

1. Какие процессы относятся к магматогенным?

2. Для каких по составу пород, кислых или ультраосновных, температура начала кристаллизации выше? Почему?

3. Могут ли основной плагиоклаз и микроклин в процессе магматической кристаллизации стать породообразующими минералами одной и той же породы? Почему?

4. Почему парагенезис нефелина и кварца в щелочных породах считается запрещенным? Для каких пород характерен нефелин.

5. Когда образуются так называемые гибридные магматические породы? В чем особенность их минерального состава?

6. Что такое письменный гранит. Почему письменный гранит является продуктом только пегматитового процесса?

7. Каковы особенности минерального состава редкоземельных пегматитов, условия их образования. Отличаются ли минеральному составу редкоземельные и редкометальные пегматиты.

8. Чем отличаются по условиям образования и минеральному составу карбонатиты от осадочных карбонатных пород? Типоморфные элементы и минералы карбонатитов.