Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Ланда Э.А. Апатитовые месторождения карбонатитовых комплексов

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.75 Mб
Скачать

Апатитовые

месторождения

карбонатитовых

комплексов

 

 

 

Введение.

 

.4.

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

C-rp.

Глава

 

1.

Э.

Л а н д а

 

 

\лыраосновпых

щелочных

 

пород

 

 

Э.

Л а......................................................................................................

 

 

 

 

 

Провинции

апатптоноспы.т

 

 

 

 

 

п

карОонатнтовЛ С.

 

 

 

н д и

 

 

 

 

6

Глава

 

Е/1.г о р о в

 

........................................................................................

 

 

 

2.

Массивы апатптоиоспых ультраосііовных щелочных пород и кар-

9

Глава

3.

бонатигов.

 

месторождения

Э...............................................................................................

в

массивах ультраосновиых

 

щелоч­

Апатитовые

 

 

 

 

 

Э .ных пород и карбопатнтов.

 

 

А. Ланда, Л . С. Егоров

.

. .

6

Глава

 

 

 

апатитовых

 

 

4.

Закономерности

 

 

размещения

.месторождении.

 

Глава

 

 

Э 4.

Л а н д а

.............................................................................................................................................. 110

 

 

 

 

5 .•Закономерности

С.

образования

апатитовых

.месторождении.

122

 

 

 

 

А.

Ланда,

Л .

Е г о р о в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э .

А . Л а н д а

 

 

 

......................................................................................................

 

 

 

 

 

Заключение.

.................................................................................................................................136

Список

л и т е р а т у р ы ..............................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

139

 

 

 

 

Эдуард Александрович Ланда,

 

 

 

 

 

 

 

Леонид

Сергеевич Егоров

 

 

 

АПАТИТОВЫ Е М ЕСТОРОЖ ДЕНИ Я

КАРБОНАТИТОВЫ Х КОМ ПЛЕКСОВ

Редактор

издательства

Л.

Г.

Рожкова

 

Г.

Технический

редактор

Л. //.

Шиманові

 

К'оррсктор Э.

 

Слано п набор 5/111974 г.

 

Подписано

в печать

Агеева

 

Т-0764Г)

Формат GOXOO'C

 

17,’ІѴ 1974 г.

 

Издательство «Недра». 103633, Москва, K-J2, Третьяковский проезд, 1/19.

Московская типография Лв 32 «Соіѳзполнгрпфнрома»

при

Государственном комитете

Совета

Министров

СССР

по делам

издательств, полиграфии и книжной торговли.

 

 

 

Москва, К-31.

Цветной

бульвар,

д. 2G.

 

 

М И Н И С Т Е Р С Т В О Г Е О Л О Г И И С С С Р

В С Е С О Ю З Н Ы Й О Р Д Е Н А Л Е Н И Н А Н А У Ч Н О -И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й

.Г Е О Л О Г И Ч Е С К И Й И Н СТИ ТУТ (ВСЕГЕИ )

Э . А. Л А Н Д А , Л . С. Е ГО РО В

Апатитовые

месторождения

карбонатитовых

комплексов

И ЗД А Т Е Л Ь СТ В О «Н ЕД РА» М О С К В А 1974

У Д К 553.641 :552.33(100)

Гос. п б ,’нчч'’ Ч 1

Ланда Э. А., Егоров Л . С. Апатитовые месторождения карбонатптовых комплексов. М ., «Недра», 1974, 144 с.

(Всесоюз. иауч.-исслед. геол. ин-т)

В работе дана характеристика новых апатитовых месторожде­ ний, приуроченных к сложным массивам ультраосновных щелочных пород и карбонатитов. Месторождения формируются на двух этапах становления подобных массивов: ийолмтовом (ранний апатит—сили­ катный тип) и карбонатитовом (поздний апатит—силикатный, фоскоритовый, пироксен-флогопит-оливиновый, карбонатитовып, нельсоннтовый типы и тип магнетит-апатптовых брекчий). В экзогенных условиях образуются месторождения апатита в корах выветривания. Дается описание геологических и петрографических особенностей всех указанных типов месторождении. Рассматриваются закономер­ ности размещения и формирования подобных массивов, их провин­ ций, а также отдельных типов месторождении. Указываются общегеологические, структурные, петрографические критерии обнаруже­ ния апатитоносных комплексов.

Книга рассчитана на широкий круг металлогенпстов и петро­ графов в особенности специалистов в области нерудного сырья.

Таблиц 4, иллюстраций 38, список литературы— 161 название.

043(01)20803-19974

г

Л -----------------

65—74

(С) Издательство «Недра», 1974

ВВЕД ЕН И Е

Среди проблем, стоящих перед современным человечеством, одной из самых важных является проблема полного удовлетворе­ ния потребностей общества в продуктах питания. Последнее деся­ тилетие оказалось примечательным в этом отношении. Во многих странах резко повысилось производство зерна, причем рост был обусловлен значительным увеличением урожайности пшеницы, ри­ са, кукурузы и других культур. Как принято теперь говорить, в сельском хозяйстве происходит «зеленая революция». Что же яви­ лось ее движущей силой? Вот как отвечает на этот вопрос один из виднейших современных биологов лауреат Нобелевской премии Норман Барлоуг: «...если высокоурожайные сорта... пшеницы и риса оказались катализаторами, то химические удобрения сыгра­ ли роль горючего, обеспечившего «зеленой революции» мощный рывок вперед. Отзывчивость высокоурожайных сортов на удобре­ ния резко увеличила потребление последних. Новые сорта не только выдерживают внесение больших доз удобрений, но и дают намного большую прибавку урожая, чем старые. Новые успехи «зеленой революции» будут зависеть от того, получит ли даль­ нейшее распространение в сельском хозяйстве применение различ­

ных

искусственных

добавок — прежде всего

химических удобре­

ний и пестицидов...»

([5],

6

 

с. ). Таким образом, важнейшим рыча­

гом

развития сельского

хозяйства является

его химизация — ин­

тенсивное использование минеральных удобрений.

Среди последних большое значение имеют соединения фосфо­

ра.

Рост производства

удобрений требует

быстрого увеличения

^добычи фосфатного сырья. В 1900 г. в капиталистических и раз­ вивающихся-странах было добыто 4 млн. т фосфатов, а в 1967 г.— уже 59 млн. т. Специалисты прогнозируют полуторное увеличение

добычи фосфатов за каждые

10

лет. К

1980 г.

добыча достигнет

90 млн. т, а к 2000 г. — 190 млн. т [17].

 

 

В Советском Союзе уделяется большое внимание химизации

сельского хозяйства. За годы

Советской

власти

создана мощная

агрохимическая сырьевая база. Потребность в фосфатном сырье 1 удовлетворялась как за счет разработки месторождений фосфо- ] ритов, так и за счет уникального по своим размерам, запасам и 1 особенностям геологического строения Хибинского месторождения 1

3 I

 

апатита. Открытое А. Е. Ферсманом, оно. уже свыше сорока лет

 

снабжает страну «камнем плодородия», из которого получают вы­

 

сококачественный апатитовый концентрат. Однако потребности

 

народного хозяйства в фосфатном сырье быстро растут. Если до

 

Великой Отечественной войны было произведено 3 млн. т удобре­

 

ний, то в 1964 г. уже 25,6 млн. т,

а в 1970 — около 70 млн. т. Со­

 

гласно Директивам X X IV съезда

К П СС

в 1975 г. производство

 

минеральных удобрений должно составить 90 млн. т, а в следую­

 

щих пятилетках и эта астрономическая

цифра будет перекрыта.

I

Подобные темпы роста ставят перед геологической службой за­

 

дачу значительного расширения работ по поискам п разведке но-

 

вых месторождений агрохимических руд и в особенности апатита.

:

В частности, необходимо создание

сырьевой агрохимической базы

в восточных районах страны, где пока это сырье дефицитно.

 

Решить такую задачу вряд ли возможно без выявления, изуче-

имя и подготовки к эксплуатации апатитовых месторождений в комплексах ультраосновных щелочных пород и карбонатптов. Для

СС С Р эта новая группа месторождений, хотя за рубежом в кар-

 

бонатитовых комплексах

с успехом

добывают апатит

(Палабора

 

и Гленовер

в Ю АР, Сукулу в Уганде, Якупираига, Араша в Бра­

 

зилии).

 

 

 

 

 

 

Апатитовые месторождения карбонатнтовых массивов изучают­

 

ся с 20—30-х годов двадцатого века в Африке и в Южной Аме­

 

рике. Научное обобщение материалов началось в 40-е годы и про­

 

должается до настоящего времени. Особо важное значение имеют

 

работы

К.

Дэвиса, В. Фервурда,

Р. Джонсона, М.

Гарсона,

I

Ж . Мельшера, Д . Гиттннса, Т. Динса и др.

 

В Советском Союзе изучение комплексов ультраосновных ще­

I

лочных пород и карбонатптов первоначально было направлено на

выявление

месторождений флогопита, магнетита, редких метал­

л о в , в

чем

были достигнуты

существенные результаты — открыты

Дслюдяные,

железорудные

и

другие

месторождения. Апатитовая

(

минерализация изучалась в основном попутно. Но уже

на раннем

^э т а п е было известно о концентрациях апатита в Ковдорском же­ лезорудном месторождении. Позднее появились сведения о нали­ чии апатитсодержащих пород в массивах Вуориярви и Себльявр. В Восточных Саянах были обнаружены концентрации РгОд в карбонатитах. Были описаны фосфатные штаффелитовые брекчии в Маймеча-Котуйской провинции. В 60-е годы список перспектив­

ных на апатит массивов расширился. Г. И. Поршнев и В. 3. Ш у­ валова в 1964 г. обнаружили в массиве Ессей крупные тела бога­ тых Р2О 5 магнетит-апатитовых пород. Н. А. Тимашков и В. В. Бра­ гин нашли в 1962 г. в аналогичные породы в массиве Ы раас. Примерно в это же время была выявлена апатитовая минерали­ зация в массиве Арбарастах.

В конце 60-х годов в связи с необходимостью расширения сырьевой агрохимической базы интерес к новым типам апатито­ вых месторождений заметно повысился. Это нашло отражение в

4

содержании сборника «Апатиты», в котором большое место заня­ ли работы, посвященные апатитовым месторождениям в карбонатитовых комплексах (В. А. Кононова, О. М. Римская-Корсакова, А. А. Глаголев, Е. М. Эпштейн, А. А. Фролов, Л. С. Егоров и др.). Появились и специальные исследования об апатитовой минерали­ зации отдельных массивов и провинций и теоретические обобще­ ния по проблеме в целом (А. А. Фролов, Л. С. Бородин, А. В. Л а­ пин, А. Г. Жабин, А. Г. Харченков, Е. М. Эпштейн, М. П. Орлова, Э. А. Багдасаров, Ю. А. Багдасаров, Л. С. Егоров, Э. А. Ланда).

Много места уделено карбонатитам в сводке о генетических типах апатитовых месторождений [1]. Территориальные геологи­ ческие управления начали или расширили работы по промышлен­ ной оценке апатнтоносности отдельных регионов и массивов. Се­ веро-Западное геологическое управление развернуло такие работы в Карело-Кольском регионе. Красноярское геологическое управ­ ление по рекомендации геологов Н И И ГА начало поисково-разве­ дочные работы в массивах Маймеча-Котуйской провинции (Ессей, Ыраас и Маган). Такие работы уже дали существенные резуль­

таты.

Накопление знаний и развитие представлений об апатитонос­ ности ультраосновных щелочных пород и карбонатитов логически привело к необходимости систематизации и обобщения этих зна­ ний и представлений. Такое обобщение может помочь в плано­ мерном освоении новых месторождений, в целенаправленном и рациональном их изучении и оценке. Именно такую цель поста­ вили перед собой авторы данной работы. Основное внимание бы­ ло обращено на изложение и анализ фактического материала по собственно апатитовым месторождениям и по вмещающим их мас­ сивам, а также на геологические особенности районов ультра­ основного щелочного магматизма. Авторы использовали личные наблюдения по апатитовым месторождениям и проявлениям Май­ меча-Котуйской и Карело-Кольской провинций, а также фондо­ вые материалы и литературные источники.

Г л а в а 1

ПРОВИНЦИИ АПАТИТОНОСНЫХ УЛЬТРАОСНОВНЫХ ЩЕЛОЧНЫХ ПОРОД И КАРБОНАТИТОВ

Описываемые месторождения располагаются в сложных интру­ зивных массивах ультраосновных щелочных пород и карбонатитов. Интрузии и родственные им лайковые и эффузивные комп­ лексы локализуются в отдельных регионах или провинциях. Сей­ час известно около тридцати провинций ультраосновных щелоч­ ных пород и карбонатнтов. Несмотря иа то, что они рассредоточе­ ны по нескольким континентам, в их геологическом строении и тектоническом положении имеются общие черты (22, 23, 24, 104, 134]. Приводимые ниже сведения составляют собой первую крат­ кую сводку по геологии всех подобных территорий. В некоторых регионах месторождений или существенных проявлений апатита пока не обнаружено. Однако учитывая их недостаточную изучен­ ность и отсутствие или неполноту специальных поисковых и ис­ следовательских работ, а также незнание признаков «слепых» ме­ сторождений апатитовых руд, было бы ошибкой исключить их из предлагаемой сводки. В настоящее время все провинции ультра­ основных щелочных пород и карбонатнтов следует считать, хотя бы потенциально, апатитоносными.

ПРОВИНЦИИ СССР

В пределах Советского Союза ультраосновной щелочной маг­ матизм проявился достаточно широко. А. А. Фролов [104] насчи­

тывает здесь 11 провинций ультраосновных щелочных пород и карбонатнтов. Наиболее крупные (Маймеча-Котуйская, КарелоКольская, Восточно-Саяиская, Алданская, Сетте-Дабанская, Ка­ захстанская) одновременно и наиболее перспективны в отноше­ нии апатитового сырья.

Маймеча-Котуйская провинция. Провинция [15, 16, 51] распола­ гается на северо-западном крыле Анабарской антеклизы Сибир­ ской платформы на границе с Лено-Енисейским мезо-кайнозойским прогибом на севере (Хатангская впадина) и Тунгусской синекли­ зой на западе. Эта область иногда выделяется в качестве само-

6

!

 

стоятельноп структурной единицы третьего порядка — МаймечаКотуйской моноклинали [113]. Территория провинции (рис. 1) сло­ жена осадочными отложениями чехла платформы. Только в край­ ней восточной ее части обнажаются породы складчатого архей­

ского фундамента. Стратигра­

фический разрез чехла вклю­

чает ряд осадочных и вулкано­

генных серий и свит в возраст­

ном диапазоне от

протерозоя

до триаса. Допермские отло­

жения представлены морскими

фациями

низах — песчани­

ки, выше по разрезу в основ­

ном карбонатные породы). В

перми и триасе, т. е. в период,

предшествовавший

и

сопутст­

вовавший

 

щелочноультраос­

новному магматизму,

для

ре­

гиона был

характерен

конти­

нентальный

режим:

песчаные,

песч ано-гли н истые

 

породы

континентальных

фаций пере­

слаиваются

и

постепенно

в

разрезе

сменяются

туфами и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лавами основного и ультраос­

 

 

 

 

 

 

^4

 

 

 

 

новного щелочного состава.

 

 

 

 

 

 

»

 

 

 

 

Все упомянутые отложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имеют

пологое

моноклиналь­

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

ное

залегание

с

небольшими

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

углами падения в северо-за­

Рис. 1. Схематическая геологическая кар­

падном

направлении,

ослож­

та

Маіімеча-Котуііскон

3 —

 

 

 

ненное

местами

складками

 

моноклиналь

(2

 

провинции.

тунская

 

— осадочно-вулкано­

платформенного типа, флексу­

/ — Хатангская

опалина;

2—3 —

Маймеча-Ко-

толщигенные протерозоятолщи пермин палеозоян триаса);. 4 — Тунгусскаяосадочные

рами и структурными

носами.

синеклиза; 5 — Анабарскнй

щит;

 

б —

щелоч-

Нарушения со смещением фик­

2 — Романнха;

3 — Чангнт,

 

 

 

5 —

4 — Седете,

сируются крайне

редко,

хотя

но-ультраосновпые массивы

(1 — Тулинский.

Далбыхпхннча. 9

,6 Кугда— Бор. -10Урях.Маган7 — Ессеи, И ,

9Иемакит,

здесь

сходятся

 

несколько

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 — Оди-

 

12 — Ыраас); 7 — Мало-Хетскнн разлом;

8

— си­

крупных зон

разрывов.

Одна

 

 

нальные глубинные

разломы

 

из

них — Мало-Хетский

раз­

стема Большетаймырского

разлома;

— регио­

лом, тянущийся вдоль северно­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го края Сибирской платформы, — прослежена геофизическими на­ блюдениями на 900 км от устья Енисея до низовьев Маймечи [75]. Далее к востоку на ее существование указывают геологические данные. Разлом является составной частью планетарной системы периферийных дизъюнктивов, оконтуривающих Сибирскую плат­ форму [94]. Его простирание соответствует так называемому тай­ мырскому направлению (восток-северо-восток) — основному про­ стиранию пород в соседней Таймырской складчатой области. Дру­

гой крупной структурной зоной является субмеридиональный Большой Таймырский разлом [18].

Геофизические, геологические и геоморфологические данные указывают на то, что длина разлома (а правильнее, зоны разло­ мов) составляет более 1000 км. При этом он пересекает Таймыр­ скую складчатую область, Лено-Енисейский прогиб и практически всю Сибирскую платформу. В последние годы эта зона именуется Таймыро-Байкальским разломом [88]. Установлено, что она раз­

деляет два крупных блока платформы. С66юго-востока к Маймеча-

Котуйской провинции

подходит зона

разломов, намеченная

И. И. Красновым и В.

Л. Масайтисом [

] на основании геологи­

ческих наблюдений. Простирание зоны соответствует простиранию структур в пределах Анабарского щита. В целом особенности по­ ложения Маймеча-Котуйской провинции таковы: она приурочена к периферии Аиабарской антеклизы, которая начиная с палеозоя преимущественно представляет собой область поднятия, в то же время она пространственно связана с зонами крупных глубинных разломов.

Магматическая деятельность в регионе имела место в перми и триасе. Были сформированы породы, относящиеся в основном к двум петрографическим формациям: трапповой и щелочно-ультра­ основной. Траппы в пределах Маймеча-Котуйской провинции об­ разуют многочисленные дайки и пластовые интрузии. Продукты ультраосновного щелочного магматизма — интрузии, дайки, эф­ фузивные толщи. Их распределение контролируется системой глу­ бинных разрывных нарушений. Ю. М . Шейнманн первый высказал предположение о том, что они связаны с глубинными разломами. Затем была отмечена приуроченность провинции к, пересечению Большого Таймырского и Мало-Хетского разломов [18]. Некоторые конкретные закономерности расположения отдельных интрузивных массивов рассмотрены Е. Л. Бутаковой [15]. Л. С. Егоров [51] раз­ работал общую схему дизъюнктивной тектоники региона, в кото­ рой определилась позиция каждого отдельного интрузивного мас­ сива. Большой Таймырский и Мало-Хетский разломы принимают­ ся за структуры первого порядка. Разломы внутри провинции рас­ сматриваются как структуры второго порядка по отношению к этим двум зонам. Выделение дизъюнктивов второго порядка про­ изводится по совокупности геологических и геофизических данных,, цепочкообразному расположению интрузий, направлению простн: раний линейных полей щелочно-ультраосновиых даек и структур­ ных элементов в осадочных породах, положению локальных и простиранию линейных магнитных аномалий и границ, разделяю­ щих магнитные поля различного характера. В результате выде­ ляется система поперечных и система продольных и диагональных (по отношению к Мало-Хетскому разлому) нарушений без сме­ щений (см. рис. 1). К поперечным разломам относятся весьма протяженные Маймеча-Котуйский, Котуйский и Западно-Анабар- ский разломы. К продольным и диагональным разломам прннад-

8

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ