Основы учения о полезных ископаемых

Лекция 3. Основы учения о полезных ископаемых Типичные черты карбонатитовых месторождений Nb, Fe, RRE (редкоземельные элементы-TR), P, Zr, Sr, Cu, Mo, U, CaF2,, флогопита, вермикулита, цементного сырья Карбонатиты - магматические горные породы на 50 и более % состоящие из карбоната. 1. Редко встречаются в земной коре, из порядка 530 карбонатитовых массивов в мире, около 100 включают месторождения (Woolley, Kjarsgaard, 2008, Никифоров, 2021). 2. Расположены в фундаменте древних платформ и в срединных массивах, и приурочены к осевым частям рифтов и узлам пересечения глубинных разломов; cовременные и мезозойско-кайнозойские карбонатиты известны в ВосточноАфриканском рифте, более древние - в осевых зонах глубинных рифтогенных разломов других регионов. 3. Карбонатиты вместе с интрузивными ультраосновными и щелочными массивами слагают сложные комплексы (УЩКК). 4. УЩКК образуют структуры центрального типа, в которых карбонатиты залегают концентрически, диконцентрически, центробежно или центростремительно. 5. Для карбонатитов характерны повышенные содержания летучих соединений (фтора, хлора, CO2, ОН) и сидеро- и литофильных элементов (Fe, Cu, Nb, Ta, TR, Zr, Sr, Ba, Th, Mo). 6. Вертикальная зональность рудоносности карбонатитов снизу вверх: Fe>P>Nb ⇒ Nb>P>Fe ⇒ Sr+Ba+Zr ⇒ TR+U+Th+Cu+Mo. 7. Фации карбонатитов: некковая, субвулканической интрузии, лавовая, дайковая-жильная 8. Изотопный состав углерода карбонатов и серы сульфидов указывает на мантийное происхождение карбонатитов. Карбонатиты,130млн л Ультрабазиты Нефелиновые Сиениты, 400 млн л. + Zr Зональность карбонатитов (по Ван Страатену, 2007) Крюдфонтейн (ЮАР) Cанго (Малави) Мвамбуто (Замбия) Торор (Кения) Амба-Донгар (Индия) Вулканогенные УЩКК Хома (Кения) Ханнешин (Афганистан) вулканиты карбонатиты дайки щелочных пород щелочные породы Букусу (Уганда) Канганкунде (Малави) Араша (Бразилия) Гленовер (ЮАР) Арбарастах (РФ) Томтор Вулканоплутоногенные УЩКК Палабора (ЮАР) Сент-Оноре (Канада) Большетагнинский и Белозиминский Карбонатитовые агломераты Карбонатиты Апатит-магнетитовые руды (фоскориты) Дайки щелочных пород) Ультраосновные-щелочные породы Фенитизация Кравье (Канада) Татарский Тектоноплутоногенные УЩКК Лонин (Канада) Новополтавский (Украина) Сангу (Танзания) Красномайский, Барчинский (Казахстан) Рудные карбонатиты Ультраосновные-щелочные породы Разломы Пирохлор (Na,Ca)2(Nb,Ti,Ta)2O6(OH,F,O) Апатит Сa5[(F,OH,CO3](PO4)3 Положение разновозрастных карбонатитовых комплексов в складчатых поясах Азии и Гистограмма значений времени формирования этих комплексов. Использована сводка по распространенности карбонатитов Мира (Woolley & Kjarsgaard, 2008) с уточнениями А.Никифорова, 2021 Тектоническая основа по (Atlas of geological maps of Asia and adjacent areas. …VSEGEI. 2016) Карта-схема расположения регионов развития установленных проявлений кимберлитового (лампроитового) магматизма (красные ромбы) на территории Карельского кратона (O’Brienetal., 2007). Геологическая карта и разрез массива Африканда [Korsakova and ath., 2012] Геологическая карта и разрез массива Ковдор [Korsakova and ath., 2012] пироксениты Апатит-форстеритовые породы Апатит-силикат-магнетитовые руды Апатит-кальцит-магнетитовые и кальцит-форстерит-магнетитовые руды Форстерит-кальцитовые карбонатиты фениты иолитты Схема распространения ареалов позднемезозойских карбонатитов в Центральной Азии. Составил А.В.Никифоров на основе (Digital Files for Northeast Asia …, 2004; Atlas of geological maps of Asia and adjacent areas…. VSEGEI, 2016; Tectonic map of Northern-CentralEastern Asia …, VSEGEI, 2014) 2021 г. Томторское Sc-Nb-РЗМ - месторождение Запасы и содержания Доля компонентов в стоимости товарной продукции 2009 год 2011 год Схема добычи и переработки руд Томторского местороджения Запасы кондиционных руд участка Буранный (по А.В.Толстову) • Запасы кондиционных руд участка Буранный, подсчитанные по борту 1% Nb2O5 по категориям (В+С1) составляют • 42.7 млн. т; в т.ч. Nb2O5 -1.3 млн. т, TR2O3 3.2 млн. т. • Запасы в пределах участка первой очереди по борту 3.5% Nb2O5, составляют: • Nb2O5 - 128.5 тыс. т., TR2O3 – 220.5 т. т. Геологическая схематическая карта доюрских отложений центральной части Томторского массива (по Толстов, Тян, 1998). 1 – отложения: палеозойская группа, пермская система, недифференцированная нижневерхняя серия, магматические породы Томторского массива; 2–9 – карбонатитовый комплекс: 2 – карбонатитовые брекчии; 3 – редкометалльные карбонатиты; 4 – анкерит-шамозитовые породы; 5 – полиминеральные фосфорно-редкометалльные карбонатиты; 6 – апатитмикроклин-слюдистые породы; 7 – безрудные карбонатиты (кальцитовые и доломиткальцитовые); 8 – кальцит-микроклин-слюдистые породы; 9 – камафориты; 10 – щелочноультраосновные породы альнёит-тингуаитовой серии (альнёиты, айликиты, щелочные пикриты, тингуаиты и др.); 11 – сиениты щелочные и нефелиновые; 12 – фоидолиты (нефелинпироксеновые породы якупирангит-уртитовой серии); 13 – геологические границы: а, наблюдаемые; б, предполагаемые; 14 – разломы: а – наблюдаемые; б – предполагаемые и погребенные; 15 – скважины: а – пробуренные до 1985 г.; б – пробурено Эбеляхской геологической службой в 1985–1990 гг.; в – разведочные скважины, пробуренные на участке Буранный в 1991–1994 гг.; 16 – контуры участков Северный (I), Буранный (II), Южный (III); 17 – разведочный шурф, из которого отбиралась технологическая проба. 1 (Добренов и др., 2020) Томтор Схема геологического строения диоритультрамафитового массива Кондер и связанных с ним россыпей (по данным Аяно-Майской ГРЭ). 1. мезозойские диориты; 2-5 протерозойские ультрамафиты: 2 - пегматоидные и крупнозернистые дуниты с содержанием хромшпинелидов до 5%, 3 -крупнозернистые дуниты с содержанием хромшпинелидов до 15%, 4 мелко- и среднезернистые дуниты с содержанием хромшпинелидов 1-2%, 5 — пироксениты; кристаллические сланцы и гнейсы нижнего протерозоя; 6 – метаморфические породы архея; 7 - песчаники, алевролиты, аргиллиты рифея; 8 - разрывные нарушения; 9 - аллювиальные отложения; 10 — контуры россыпей; 11 — элементы залегания. Космический снимок района Кондерского массива (Google) Аяно-Майский муниципальный район Хабаровского края. Кондерский хребет Исходное гравитационное и магнитное поле /Петров, 2018/ Исходное гравитационное и магнитное поле Результаты профильного сопоставления данных высокоточной магниторазведки (синяя кривая) и гравиразведки (зелёная кривая) по кольцевой платиноносной структуре Кондёр (справа). Отмечается чёткое соответствие точек перегиба в обеих полях /Демура, 2018/. Горизонтальный магнитный томографический срез на глубине 200 м. по структуре Кондёр. /Демура, 2018/. Результаты автоматического трассирования плотностного /Демура, 2018/. томографического изображения до глубины 2 км Схематическая геологическая карта района месторождения Байан-Обо (REE). 1 – четвертичные отложения; 2 – пермские диориты; 3 – пермские граниты; 4 – осадочные породы протерозоя и кембрия; 5 – сланцы H9; 6 – мраморизованные доломиты и известняки H8; 7 – осадочные породы Н1-Н7; 8 – архейские гнейсы группы Ву-таи; 9 – геологические границы; 10 – разломы (а), в том числе надвиги (б); 11 – оси антиклиналей; 12 – оси синклиналей; 13 – рудные тела /Старостин, 2014// Никифоров, 2020