книги из ГПНТБ / Юрк, Ю. Ю. Особенности минералогии фтора Украинского кристаллического щита

ВВЕДЕНИЕ

Последние годы ознаменовались открытием на Укра­ ине ряда месторождений и проявлений флюорита.

На Приазовье, в зоне сочленения Украинского кристаллического щита с Донбассом, геологами треста «Артемгеология» открыто крупное Покрово-Киреевское месторождение, являющееся в на­ стоящее время единственным промышленным месторождением флюорита в Европейской части СССР. В верхнедокембрийских осадочных образованиях Приднестровья выявлено Бахтынское месторождение и ряд более мелких проявлений флюорита. В се­ веро-западной части щита установлены рудопроявления флюо­ рита, связанные с метасоматическими образованиями СущаноПержанской тектонической зоны. Все это позволяет рассматри­ вать территорию Украины как крупную фтороносную провин­ цию. В связи с этим Институтом минеральных ресурсов Мини­ стерства геологии УССР были проведены работы по изучению геологии, минералогии и генезиса месторождений и рудопроявлений флюорита на территории Украины.

Наиболее распространенным минералом фтора является флюорит. В пределах Украинского щита и сопредельных терри­ торий типы его рудопроявлений весьма разнообразны. Минера­ лизация флюорита здесь представлена пластовыми телами в карбонатных породах, гидротермальными жилами и прожилка­ ми среди кристаллических пород, акцессорной вкрапленностью в гранитоидных и щелочных породах и некоторыми другими ти­ пами. К весьма своеобразному и редко встречающемуся типу проявлений относится Бахтынское месторождение, в пределах которого флюорит слагает цемент песчаников.

В пределах крупной тектонической зоны краевой части щита минерализация фтора представлена кроме флюорита комплек­ сом редких минералов из группы алюмофторидов, среди кото-

3

ЧАСТЬ I

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛОГИИ И ГЕНЕЗИСА ФЛЮОРИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И РУДОПРОЯВЛЕНИЙ УКРАИНЫ

разогрева выплавляются силикатные фракции, насыщенные ле­ тучими, главным образом Н2О, HF, HCl и СО2.

В земной коре происходит охлаждение и кристаллизация расплавов, что сопровождается отделением воды, выносящей с собой и фтор. Поведение фтора в этом процессе различно для магматических расплавов разного состава. В результате про­ ведения экспериментальных работ по изучению растворимости фтора в расплавах различной кислотности-щелочности получе­ ны данные, объясняющие поведение этого элемента в магмати­

по данным этих исследователей приведены средние содержания фтора в различных типах пород.

5

низкие содержания фтора установлены в ультраосновных поро­ дах Урала и Тувы, а также в альпинотипных ультраосновных породах из различных районов мира. Более высокие содержа­ ния фтора, превышающие кларковые для ультраосновных по­

5 . Ю - а % (А. П. Виноградов, 1962). Для пород основного и

держания фтора происходит в породах кислого состава, где оно

кое содержание фтора характерно для щелочных породи сиени­ тов. Особенно высокое содержание фтора (24 • 10 ~* %) уста­ новлено в.нефелиновых сиенитах агпаитового ряда (В. П. Ко­ маров, 1969).

Содержание фтора в лампрофировых и дайковых породах выше среднего содержания его в глубинных породах соответ­ ствующего или близкого состава (Nernez, 1968).

6

Для эффузивных пород также устанавливается увеличение содержания фтора от ультраосновных пород к породам основ­ ного и среднего состава и далее к породам кислого и щелоч­ ного состава (Shepherd, 1940; В. И. Герасимовский, Е. Н. Сави­ нова, 1969).

В осадочных породах намечается тенденция к увеличению среднего содержания фтора от песчаников к известнякам и да­ лее к сланцам, в которых кларки фтора в три раза выше, чем в песчаниках (Turekian, Wedepohl, 1961).

В процессе остывания и кристаллизации магм условий для накопления фтора нет, за исключением некоторых типов пород повышенной щелочности. В связи с этим собственно магма­ тические месторождения флюорита с промышленными кон­ центрациями минерала не известны. Главная масса фтора в виде легкоподвижных соединений переходит в растворы и выделяется при постмагматических процессах. По представлениям В. Линдгрена (1935), источником фтора для флюоритовых месторожде­ ний Западных штатов США являются глубинные магмати­ ческие очаги, в результате магматической дифференциации ко­ торых происходило отделение летучих. Связь с глубинными маг­ матическими очагами предполагается для флюоритовых место­ рождений Забайкалья, Средней Азии и других районов (Ф. И. Вольфсон, 1962; Г. Г. Грушкин, 1964, и др.). По пред­ ставлениям А. А. Якжнна (1962), массивы гранитоидов и не­ которых других пород, залегающих в районах развития флюори­ товых месторождений Забайкалья, являются продуктами диф­ ференциации того же глубинного очага, который служил источ­ ником фтора при формировании флюоритовых месторождений.

Изучение геологического строения рудоносных районов, свя­ зи флюоритового оруденения с магматизмом и глубинными раз­ ломами позволило Г. Г. Грушкину (1964) оценить приблизи­ тельную глубину отделения фтора от магматических масс и порядок величины миграции его в земной коре до места локали­ зации флюоритового оруденения для месторождений различных генетических типов. Для магматогенных месторождений лока лизация оруденения происходит непосредственно внутри интру­ зивных массивов. В пегматитовых месторождениях величина миграции фтороносных эманации оценивается в несколько ки­ лометров. Для низко- и среднетемпературных собственно флюо­ ритовых месторождений величина миграции фтора может быть приблизительно оценена в 40—150 км (Г. Г. Грушкин, 1964).

Все месторождения и рудопроявления флюорита Украины тяготеют к территории Украинского кристаллического щита и т: зонам его сочленения с более молодыми складчатыми струк­ турами (рис. 1).

7

В состав докембрийских образований щита входит разно­ возрастные магматические и метаморфические комплексы. Формирование Украинского кристаллического щита охватывает период времени от 3550 млн. лет до 1200—1100 млн. лет. В на­ стоящее время выделяются четыре докембрийских мегацикла, объединяющие в своем составе все магматические и метамор­ фические комплексы щита. Докембрий-І (катархей) объединя­ ет древнейшие образования щита, абсолютный возраст которых составляет от 3550 до 2700 млн. лет. Докембрий-ІІ соответствует

1700 млн. лет. В составе докембрия-1Ѵ объединяются наиболее молодые образования Украинского кристаллического щита с абсолютным возрастом от 1700 до 1200—1.100 млн. лет. На за­ падном склоне щита располагаются рифейские образования с

третьего докембрийского мегацикла Украинского щита совпа­ дает с установлением на его территории платформенных условий.

Четвертый мегацикл является завершающим в развитии докембрия щита. В состав данного мегацикла входят главным образом магматические комплексы с отчетливо выраженными чертами платформенных условий развития. Эти образования представляют наибольший интерес, поскольку с ними связано большинство проявлений флюорита Украинского кристалличе­ ского щита. Магматические комплексы платформенной стадии развития тяготеют к краевым частям щита и наибольшим раз­ витием пользуются в Восточном Приазовье и в северо-западной его части.

В Восточном Приазовье к образованиям четвертого мега­ цикла относятся породы протерозойского сиенитового ком­ плекса, а также комплекс гранитоидов каменномогильского типа. Сиенитовый комплекс Приазовья представлен несколь­ кими крупными массивами, тектоническое положение и форма которых определяются зонами глубинных разломов (Н. А. Ели­ сеев, В. Г. Кушев, 1964; И. Д. Царовский, 1965). С этими мас­ сивами связаны флюоритовые проявления в бассейнах рек Кальмиуса и Кальчика. Со щелочными породами Октябрьского массива связаны мелкие проявления флюорита внутри массива

9