Карбонатитовые месторождения. Лекция 5

Сентябрь 5, 2022

Главная
География
Карбонатитовые месторождения. Лекция 5

Содержание

2. Вопросы: Общая характеристика. Форма карбонатитовых тел, зональность карбонатитовых массивов. Генетические гипотезы, этапы и стадии формирования рудоносных
3. Вопрос 1. Общая характеристика. Карбонатиты – породы магматического или метасоматического происхождения, состоящие в основном из карбонатов
4. Карбонатитовые м-я известны на всех континентах, 200 шт. Широко р. в Восточно-Африканской рифтовой зоне. Форма залежей
5. 1 – доломитовые карбонатиты; 2 – кальцитовые карбонатиты (а – неправильной формы, б – жильные); 3
6. 1-пироксениты, оливиниты; 2-йолиты, якупирангиты, уртиты; 3-щелочные нефелиновые сиениты; 4-карбонатиты; 5-форстерит-апатит-магнетитовые породы; 6-фениты.
8. Вопрос 2. Генетические гипотезы, этапы и стадии формирования рудоносных массивов. Ведущими являются магматическая и гидротермальная гипотезы.
9. Схема магматической модели образования Карбонатитовых месторождений 1-ультраосновные расплавы верхней мантии; 2-щелочные расплавы; 3-очаги карбонатитовой магмы; 4-карбонатиты
10. Олдонио-Ленгаи расположен в рифте Грегори на севере Танзании. Начиная с 1983 года в кратерной части вулкана
11. Олдонио-Ленгаи
12. Гидротермально-метасоматическая модель. Карбонатиты возникли в процессе метасоматоза , путем замещения силикатных пород карбонатитами при воздействии на
14. Комплексная гипотеза. Карбонатиты имеют комбинированное происхождение, их образование начинается на магматическом этапе и продолжается на гидротермальном.
15. Вопрос 4. Примеры месторождений (апатит-магнетитовых, флогопитовых, медных). Карбонатиты имеют важное промышленное значение. С ними связаны основные
16. Ковдорский ГОК
17. Схематическая геологическая карта комплексного апатит-бадделеит-магнетитового месторождения, Ковдорский массив, Мурманская область. Условные обозначения: 1-оливиниты, 2-мельтейгиты, ийолиты, 3-полевошпатовые
18. 2) флогопитовые карбонатиты, образованные на контакте железо-магнезиальных пород со щелочными и представленные крупными зонами слюд, флогопитовыми
19. Палабора (ЮАР) Один из самых глубоких и широких медных карьеров в мире, до закрытия в 2002
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Вопросы:
Общая характеристика.
Форма карбонатитовых тел, зональность карбонатитовых массивов.
Генетические гипотезы, этапы и

стадии формирования рудоносных массивов.
Примеры месторождений (апатит-магнетитовых, флогопитовых, медных).

Слайд 3

Вопрос 1. Общая характеристика.
Карбонатиты – породы магматического или метасоматического происхождения, состоящие

в основном из карбонатов (преим-но кальцита, доломита, реже анкерита и сидерита) (80-90%), в переменном кол-ве силикаты (пироксены, флогопит, щел. амф), апатит и мин-лы Ti, Nb, Zr, и TR (пирохлор, бадделеит, паризит, бастнезит , монацит и др.) которые пространственно и генетически связаны с массивами ультраосновных - щелочных пород.
Понятие введено В. Бреггером в 1921 г.

Слайд 4

Карбонатитовые м-я известны на всех континентах, 200 шт.
Широко р.

в Восточно-Африканской рифтовой зоне.
Форма залежей карбонатитов: штоки, конические дайки,
падающие к центру массива, кольцевые дайки,
падающие в противоположную сторону, радиальные дайки.
Трубообразные карбонатитоносные интрузии у/о – щелочного состава в плане характеризуются концентрически зональным строением за счет многофазового внедрения магмы.
Причем зональность может быть различна.
Так, на Ковдорском массиве от периферии к центру наблюдаются дуниты-перидотиты, щелочные породы, ореолы метасоматических пород – фенитов, карбонатиты.
На Кондерском массиве зональность обратная – в центре у/о породы, на периферии щелочные породы и карбонатиты.
Протяженность карбонатных тел по вертикали >3 -5-7 км
Текстура – массивная, полосчатая, узловатая, плойчатая. Структура – крупнозернистая.

Вопрос 2. Форма карбонатитовых тел, зональность карбонатитовых массивов.

Слайд 5

1 – доломитовые карбонатиты;
2 – кальцитовые карбонатиты (а – неправильной формы,
б – жильные);
3 – кальцит-магнетитовые руды;
4 –

магнетитовые руды;
5 – апатит-магнетитовые руды;
6 – апатит-форстеритовые породы;
7 – щелочные изверженные породы;
8 – пироксениты;
9 – фениты

Схематическая геологическая карта Ковдорского мест-я:

Слайд 6

1-пироксениты, оливиниты; 2-йолиты, якупирангиты, уртиты; 3-щелочные
нефелиновые сиениты; 4-карбонатиты; 5-форстерит-апатит-магнетитовые
породы;

6-фениты.

Слайд 7

Слайд 8

Вопрос 2. Генетические гипотезы, этапы и стадии формирования рудоносных массивов.

Ведущими являются магматическая и гидротермальная гипотезы. Магматическая гипотеза предполагает, что карбонатиты образуются на позднемагматической стадии из карбонатного расплава, который является продуктом 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.

Слайд 9

Схема магматической модели
образования
Карбонатитовых месторождений
1-ультраосновные расплавы
верхней мантии;
2-щелочные расплавы;
3-очаги карбонатитовой магмы;
4-карбонатиты
I

– гипербазитовый этап
II – щелочно-сиенитовый
III - карбонатитовый

Согласно магматической гипотезе ультраосновные магмы формируются на глубинах более 100 км. При их обогащении Ca, Na, CO2 и остывании до температуры 900ºС возможна ликвация с отделением карбонатного расплава. Это возможно по пути следования в промежуточных магматических камерах на глубинах не менее 30-40 км.

Слайд 10

Олдонио-Ленгаи расположен в рифте Грегори на севере Танзании. Начиная с 1983

года в кратерной части вулкана формируются небольшие конуса, изливающие натрокарбонатные(содовые) лавы при температурах 520-580 С. 30 марта 2006 года, по сообщению IPP-Media над кратером поднялся высокий столб пепла, что обычно предшествует крупным эксплозивным извержениям Олдонио-Ленгаи. Был объявлен "оранжевый уровень" опасности и из окрестностей вулкана эвакуированы 3000 жителей. Последнее эксплозивное извержение вулкана было в августе1966 -июле1967. Пеплы выпадали и за 190 км от вулкана, в Найроби.

Слайд 11

Олдонио-Ленгаи

Слайд 12

Гидротермально-метасоматическая модель.
Карбонатиты возникли в процессе метасоматоза ,
путем замещения силикатных пород

карбонатитами
при воздействии на них углекислых термальных растворов.
Экспериментальными исследованиями Н.И. Хитарова и др.
(1959) показано, что растворимость СО2 в базальтовых
расплавах выше, чем в расплавах кислого состава.
Поскольку при формировании у/о- щелочных комплексов происходит
последовательное нарастание содержания кремнезема в формирующихся
породах, м.доп., что растворимость СО2 непрерывно уменьшается.
Высвобождающийся при этом СО2 м обособиться либо с образованием
щелочных остаточных, существенно углекислых растворов,
либо гомогенной жидкости. Кальций привносился
сквозьмагматическими растворами с больших глубин,
Другие – высвобождался из пород массива при замещении.

Слайд 13

Слайд 14

Комплексная гипотеза.
Карбонатиты имеют комбинированное происхождение, их образование начинается на магматическом

этапе и продолжается на гидротермальном.
Каждый этап включает несколько стадий, связанных с последовательным внедрением порций магматических расплавов: ультраосновного, щелочного, карбонатного, а также различных по составу и температурам порций гидротермальных растворов.
Внедрение расплавов и растворов осуществляется по цилиндрическим, коническим, радиальным трещинам в остывающем многофазовом интрузиве.

Слайд 15

Вопрос 4. Примеры месторождений (апатит-магнетитовых, флогопитовых, медных).
Карбонатиты имеют важное

промышленное значение. С ними связаны основные ресурсы тантала, ниобия, редких земель, существенные запасы титана, железных руд, флюорита, флогопита, апатита и др.
Главными типами промышленных месторождений являются следующие:
1) апатит-магнетитовые карбонатиты на Кольском полуострове (Ковдорское), в Африке, Канаде, Бразилии; запасы железной руды достигают сотен миллионов тонн при содержании железа от 20 до 70%; запасы апатита сопоставимы по масштабам при содержании P2O5 10 – 15 %;

Слайд 16

Ковдорский ГОК

Слайд 17

Схематическая геологическая карта комплексного апатит-бадделеит-магнетитового месторождения, Ковдорский массив, Мурманская область. Условные

обозначения: 1-оливиниты, 2-мельтейгиты, ийолиты, 3-полевошпатовые ийолиты, нефелиновые сиениты, 4-карбонатиты; 5-пироксениты и нефелинизированные пироксениты по оливинитам, 6-породы флогопитового комплекса (флогопит-диопсид-форстеритовые),
7-апомелилитовые породы (монтичеллит-амфиболовые, монтичеллит-флогопитовые, диопсид-амфиболовые); 8-13-породы железорудного комплекса (фоскориты, нельсониты):
8-апатит-форстеритовые породы,
9-форстерит-магнетитовые руды, 10-апатит-форстерит-магнетитовые руды, 11-кальцит-форстерит-магнетитовые руды, 12-апатит-кальцит-магнетитовые руды, 13-аномальные руды; 14-апатит-франколитовые руды; 15-фениты.
Топографическая основа:
1-магнетитовый карьер,
5-карбонатитовый карьер;
16-Ковдорский ГОК, 18-отвалы,
19-склад аномальных руд

Авторы: Сулимов Б.И., Кольцова Т.П., Нечаев С.А., Афанасьева Н.В., Домбровская Т.П. (Ковдорская ГРП).

Слайд 18

2) флогопитовые карбонатиты, образованные на контакте железо-магнезиальных пород со щелочными и

представленные крупными зонами слюд, флогопитовыми жилами и прожилками, неравномерной вкрапленностью; качество слюды невысокое, содержание еѐ от десятков и сотен килограммов в кубическом метре до сплошных слюдяных масс (Ковдорское месторождение); в коре выветривания по флогопитам на Ковдорском месторождении образовываются богатые залежи вермикулитовых руд;
3) карбонатиты с медными рудами - месторождение Палабора (ЮАР) с запасами меди 1,5 млн. т; массив ультраосновных - щелочных пород представлен трубообразным телом в диаметре 0,5-0,7 км; центральная часть – карбонатиты, периферическая – магнетит-апатитовые руды; в карбонатитах – вкрапленники борнита, халькопирита.

Слайд 19

Палабора (ЮАР)
Один из самых глубоких и широких медных карьеров в

мире, до закрытия в 2002 г. на нём добывалось порядка 100 тыс. т меди в год. Теперь добыча ведётся только на подземной шахте, и производство рафинированной меди компанией Palabora Mining составляет 80 тыс. т в год, причем около 20 тыс. т меди на рафинирование компания получает от других фирм.
В отличие от богатых руд месторождений медного пояса, доля меди в руде здесь не превышает 1%, и после закрытия медной шахты (ориентировочно через 20 лет) позиция ЮАР на медном рынке Африки неизбежно ослабнет, так как это единственное большое медное месторождение в ЮАР.

Карбонатитовые месторождения. Лекция 5

Содержание

Вопросы:Общая характеристика. Форма карбонатитовых тел, зональность карбонатитовых массивов.Генетические гипотезы, этапы и

Вопрос 1. Общая характеристика.Карбонатиты – породы магматического или метасоматического происхождения, состоящие

Карбонатитовые м-я известны на всех континентах, 200 шт. Широко р.

1 – доломитовые карбонатиты; 2 – кальцитовые карбонатиты (а – неправильной формы, б – жильные); 3 – кальцит-магнетитовые руды; 4 –

1-пироксениты, оливиниты; 2-йолиты, якупирангиты, уртиты; 3-щелочные нефелиновые сиениты; 4-карбонатиты; 5-форстерит-апатит-магнетитовые породы;