КомпанииКомпаний: 7732
АккаунтыАккаунтов: 13207
Регистрация       Забыли пароль?




info@oborudka.ru
oborud-ka
Главная » Справочники » Металл, руда, золотоносные месторождения » Разнообразие свойств флюорита - индикатор масштабности оруднения

Разнообразие свойств флюорита - индикатор масштабности оруднения

Разнообразие свойств флюорита - индикатор масштабности оруднения

Для обоснования поисково-оценочных признаков в практике геологоразведочных работ особенно полезна оценка масштабности оруденения с помощью минералогических критериев, на возможность которой указывается в литературе. Еще в 1984 г. Н-Н-Василькова установила, что уникальные и крупные месторождения отличаются от средних и мелких большим диапазоном колебаний ряда свойств флюорита (Mn2+, , La/Yb, Eu/T, Eu/Eu*). В качестве меры разброса численных значений признаков она предложила использовать величину отношения их крайних значений max/min. Недавно на примере вольфрамовых месторождений показано, что от крупных месторождений к мелким уменьшается величина отношения Yb2+ /Eu2+ в спектрах фотолюминесценции.

Для выявления признаков масштабности оруденения детально изучены свойства флюорита Вознесенского рудного района (Приморье), который включает уникально крупные Вознесенское и Пограничное месторождения, среднее Лагерное и мелкие рудопроявления, принадлежащие к редкометально-флюоритовой формации апокарбонатно-грейзенового генетического типа.

В качестве индикаторных признаков использовались: содержание РЗЭ; интенсивность максимумов полос Yb2+ и Eu2+ в спектрах фотолюминесценции; интенсивность пиков TR2+, Y2+ на кривых термовысвечивания; концентрация парамагнитных центров Мn2+; диагностика мелких вростков кальцита во флюорите.

Методика изучения всех этих свойств детально изложена ранее. Корреляционный анализ показывает, что вариации интенсивности максимумов полос в спектрах фотолюминесценции (IФЛ), интенсивность пиков на кривых термовысвечивания (IТВ) и концентрации парамагнитных центров согласуются с изменениями в распределении примесей РЗЭ и Мn2+, так как между большинством перечисленных параметров обнаруживаются значимые положительные или отрицательные корреляционные связи. Максимальные концентрации TR, Yb, Мn2+ и максимальные значения IФЛ., IТВ, обусловленные этими примесями, отражают высокотемпературные условия, повышенную активность фтора и восстановительную среду. Концентрация Еu и величина отношений Eu/Eu* и La/Yb имеют с ними отрицательную корреляцию, так как этим условиям соответствуют максимальный дефицит Еu и преобладание тяжелых РЗЭ. Обнаружено, что во флюорите апокарбонатных руд в некоторых случаях появляются тончайшие вростки кальцита, которые не распознаются под бинокулярной лупой, а в шлифах наблюдаются в виде пылеватой, трудно определимой сыпи. Зато методом ЭПР они диагностируются с большой надежностью по характерным линиям Мn2+ в спектре ЭПР кальцита. Для центра Мn2+ в тонких вростках кальцита его концентрация не служит информативным признаком. Отличительной характеристикой является частота встречаемости этого центра.

Вознесенский рудный район  расположен в юго-восточной части Ханкайского кристаллического массива, относящегося к ранне-палеозойским складчатым структурам, вблизи его сочленения с мезозойской горно-складчатой областью Сихотэ-Алиня. Территория района сложена нижнекембрийскими осадочными породами, в составе которых чередуются пачки сланцев и битуминозных известняков с прослоями доломитов. Породы собраны в серию узких, изоклинальных складок северо-западного простирания. Размещение интрузивных массивов и месторождений контролируется глубинными разломами дорифейского фундамента. Гранитовая формация представлена трещинными массивами, вытянутыми согласно со складчатостью. Более ранние и менее дифференцированные биотит-турмалиновые граниты, слагающие Ярославский массив (8 км2), залегают в приподнятом блоке, к экзоконтакту которого приурочены одноименное оловянное месторождение и Ве-флюоритовое Контактовое рудопроявление. Своеобразные апокарбонатные фенакит-касситерит-флюоритовые руды с турмалином вскрыты на Южном участке Ярославского оловянного месторождения, который приурочен к узкому клину известняков между гранитным массивом и его боковым ответвлением. Рудные тела непосредственно примыкают к гранитам и отличаются богатым содержанием бериллия и олова.

Протолитионитовые граниты, представляющие максимально дифференцированную заключительную фазу гранитного магматизма, образуют мелкие (1 км2) удлиненные штоки с многочисленными апофизами, и с ними связаны одноименные редкометально-флюоритовые месторождения. Вознесенский шток по геофизическим данным выглядит как узкий столб, корневой массив которого не обнаружен. Пограничный (более крупный) и Лагерный (слабо выраженный) штоки являются выступами крупного массива. В апикальных частях Вознесенского и Пограничного массивов развито Nb-Ta оруденение, связанное с интенсивным проявлением процессов альбитизации и грейзенизации. В надынтрузивной зоне Лагерного штока, помимо редкометально-флюоритового оруденения, вскрыта кварцево-жильная зона с Be-W минерализацией.

Уникально крупное по запасам редкометально-флюоритовых руд Вознесенское месторождение приурочено к осевой зоне антиклинальной складки. Гранитный шток имеет гребневидную форму с неровной кровлей, расщепляющейся на серию субвертикальных, альбитизированных дайковых апофиз, маркирующих преобладание крутых трещин. Сверху на вмещающие битуминозные органогенные известняки налегают плотные филлитовидные сланцы. В западном крыле и замковой части антиклинали трещинная зона перекрыта пологой тектонической зоной, также игравшей роль слабо проницаемого экрана. В результате такого сочетания структурных элементов поток рудообразующих флюидов сконцентрировался в узком вертикальном канале, экранированном сверху. Это, в свою очередь, определило в целом клиновидную форму рудной залежи, в апикальной части которой находились наиболее богатые крупнокристаллические руды (уже отработанные); с глубиной содержание CaF2 и ВеО постепенно убывает. По простиранию месторождения обособлены три залежи - Северный фланг, Главное рудное тело и Южная апофиза, разделенные разломами и участками слабо флюоритизированных пород. В центральной части под Главным рудным телом уровень гранитной кровли погружен наиболее глубоко, на южном фланге кровля круто приподнята. На севере граниты выходят на поверхность, но северный выступ отличается по составу: он сложен грейзенизированными аляскитовыми гранитами более ранней фазы без Nb-Ta оруденения, а от протолитионитовых гранитов руды Северного фланга более удалены, чем на других участках. К северному выступу Вознесенского штока примыкает цинковое месторождение, а в 2,5 км к северу расположено Нагорное рудопроявление.

Апокарбонатные руды месторождения относятся главным образом к фенакит-флюоритовому минеральному типу, менее развит хризоберилл-флюоритовый. На месторождении широко распространены до- и внутри-рудные эксплозивные брекчии, с которыми связаны апобрекчиевые руды, сцементированные преимущественно альбитовым цементом.

Пограничное месторождение, также уникально крупное, относится к хризоберилл-флюоритовому типу и залегает в пологом крыле синклинальной складки. Локализация оруденения контролируется в основном пластами известняков, системой послойных трещин и морфологией гранитной кровли и в меньшей степени субвертикальными трещинами. Серия пологих линзовидных залежей отличается от Вознесенского месторождения менее компактной концентрацией руд. Кроме того, интрарудные эксплозивные брекчии развиты здесь слабее и имеют эвклаз-флюорит-слюдяной, а не альбитовый цемент. Большая часть залежей перекрыта толщей вмещающих пород, пронизанных серией надрудных прожилков.

Апокарбонатная залежь среднего по размеру Лагерного месторождения приурочена к тектоническому контакту между карбонатной и сланцевой свитами, сложена хризоберилл-флюоритовыми рудами, имеет линзовидную форму с послойными ответвлениями. Выше залежи в ее западном висячем боку среди сланцев вскрыта топаз-кварцевая прожилковая зона с вольфрамитом, касситеритом, бериллом. К хризоберилл-флюоритовому типу относятся также Контактовое и Нагорное рудопроявления и рудопроявление Новоселище, расположенное за пределами Вознесенского рудного района.

Формирование редкометально-флюоритовых месторождений Вознесенского рудного района было многоэтапным и многостадийным, с преобладанием метасоматических процессов, которые сопровождались относительно малообъемным жильным выполнением в зонах брекчий и прожилков. В качестве главных выделены ранний и поздний альбититовый, грейзеновый и позднегидротермальный этапы. Флюорит - индикаторный сквозной минерал для всех четырех этапов. К раннему этапу альбитизации отнесено образование альбититов в гранитных апофизах. Поздний альбититовый этап наиболее широко проявлен на Вознесенском месторождении, где в его составе можно выделить две стадии: кварц-альбитовую (выполнение цемента эксплозивных брекчий) и альбит-флюоритовую (апокарбонатные метасоматиты). На Пограничном месторождении кварц-альбитовая стадия представлена лишь прожилками внутри или вблизи альбититовых даек. Со слюдисто-флюоритовой стадией грейзенового этапа связан широко распространенный апокарбонатный метасоматоз. Кроме того, наблюдаются серии пострудных гидротермальных кварц-карбонатных прожилков с флюоритом (часто с сульфидами), наиболее обильные в надрудных зонах.

На Вознесенском месторождении в апокарбонатных рудах четко выделяются две генерации флюорита. Флюорит 1 - наиболее высокотемпературный, ассоциирует с альбитом и Li-фенгитом, его образование относится к альбит-флюоритовой стадии позднего альбититового этапа и началу грейзенового. Флюорит 2 ассоциирует с тонкочешуйчатой слюдой главной стадии грейзенового этапа. В нем резко уменьшается общее содержание РЗЭ (среднее 4,2 г/т), сглаживаются отрицательная аномалия Еu (среднее Eu/Eu*=0,628) и преобладание LLn над HLn, падает интенсивность полосы Yb2+ и пиков TR2+, Y2+, , а также концентрация Мn2+, но повышается концентрация О;. Эти изменения соответствуют снижению температуры и активности фтора в среде минералообразования при переходе от позднего альбититового этапа к грейзеновому. Почти полное отсутствие во флюорите (в 2-6 % образцов) тонких вростков кальцита, диагностируемых по линиям Мn2+ в спектре ЭПР, свидетельствует об интенсивности и полноте апокарбонатного метасоматоза.

На Пограничном месторождении генерации флюорита 1-3 из апокарбонатных руд маркируют зональность околопрожилковых ореолов. Флюорит 1 типичен для ритмично-полосчатых слюдисто-флюоритовых пород, обогащенных хризобериллом, и тяготеет к внутренним метасоматическим зонам, примыкающим к синрудным слюдяным прожилкам. Флюорит 2 светло-фиолетового цвета находится в ассоциации с тонкопластинчатой слюдой и сноповидно-лучистым турмалином, выполняющими его интерстиции в ячеистой текстуре промежуточных зон. Флюорит 3 распространен преимущественно в апокарбонатных породах, где в интерстициях флюорита, помимо слюды и турмалина, находится карбонат. Такие агрегаты часто приурочены к внешним зонам флюоритовых пород, контактирующих с известняком. В ряду генераций 1R 2R 3 во флюорите уменьшаются отношения Yb/Eu и Yb2+ / Eu2+ и увеличиваются - La/Yb и Eu/Eu*, а общее содержание РЗЭ изменяется волнообразно с минимумом в средней генерации. В целом флюорит Пограничного месторождения отличается минимальным содержанием РЗЭ, низкими значениями концентрации Мn2+, интенсивности полосы Yb2+ и величины отношения Yb2+ /Eu2+, слабым дефицитом Еu и слабым преобладанием легкой группы лантаноидов. Среди метасоматического флюорита отмечено до 25% образцов, в которых присутствует Мn2+ в спектре ЭПР кальцита.

Флюорит поздних генераций из прожилков позднегидротермального этапа, а также из внешних зон апокарбонатных грейзенов усваивает состав РЗЭ замещаемых карбонатных пород, в результате этого сумма РЗЭ сохраняется относительно высокой или даже возрастает, легкие лантаноиды преобладают над тяжелыми и дефицит Еu отсутствует. В целом распределение РЗЭ во флюорите приближается к среднему содержанию в карбонатных толщах платформ.

Флюорит Лагерного месторождения в большинстве случаев имеет дефицит Еu и LLn>HLn (генерации 1 и 2). Содержание РЗЭ в генерации 1в среднем выше, чем во флюорите описанных месторождений. Отдельные образцы отличаются очень низким содержанием РЗЭ (генерация 2) или отсутствием дефицита Еu (генерация 3). Во флюорите не обнаружены центры Мn2+ и О2, но зато до 67% возрастает доля образцов, в спектре ЭПР которых видны линии Мn2+ в кальците.

Подобный же характер распределения РЗЭ имеет флюорит Южного участка Ярославского месторождения и рудопроявлений Контактовое и Новоселище, но первый выделяется еще более заметным дефицитом Еu, а второй - более четким преобладанием легких лантаноидов.

Сравнение флюоритов из месторождений фенакит- флюоритового (Вознесенское, Южный участок Ярославского месторождения) и хризоберилл-флюоритового (Пограничное, Лагерное, Нагорное, Контактовое, Новоселище) типов показывает, что они различаются рядом признаков. В первом случае флюорит характеризуется высокими отношениями Yb/Eu, HLn/LLn и Yb2+ / Eu2+, содержанием Yb, а также пониженным отношением La/Yb и содержанием Еu. Месторождения двух типов различаются также по уровню концентрации во флюорите парамагнитных центров Мn2+ и О2. Флюориту из фенакит-флюоритовых руд свойственны высокая концентрация Мn2+ (среднее 14,0 г/т), наличие центра Од и крайне редких вростков кальцита (до 6% образцов), а флюориту из хризоберилл-флюоритовых руд - низкая концентрация Мn2+ (5,9 г/т), отсутствие центра О2 и наличие многочисленных вростков кальцита (до 25-67% образцов).

Таким образом, свойства флюорита от фенакит-флюоритового к хризоберилл-флюоритовому типу руд изменяются так же, как в рудах от высоко- до низкотемпературных стадий и от тыловых зон метасоматических колонок к внешним. Это указывает на более тесную преемственность образования руд фенакит-флюоритового типа и гранитогенных процессов, чем руд хризоберилл-флюоритового типа. Первые формируются в условиях развитой системы сквозных вертикальных трещин, вскрывающих флюидные очаги, что обусловливает более компактный поток флюидов в сравнительно узкой проницаемой зоне и более тесную связь их состава с заключительными магматическими фазами. Вследствие этого и в жильном выполнении и при метасоматическом замещении карбонатных пород в начале рудообразования сохраняется высокая активность кремнезема и интенсивно проявлен альбититовый этап, что сказывается на свойствах флюорита. При формировании Пограничного месторождения рудо-образующие флюиды были частично экранированы пологим контактом гранитного массива и рассеивались среди толщи вмещающих пород по более редкой сети послойных и вертикальных трещин. Это привело к более быстрому их остыванию и редукции альбититового этапа, а также к более сильному влиянию вмещающих пород на процесс рудоотложения. Соответственно, в составе апокарбонатных руд преобладает флюорит со свойствами, типичными для относительно низкотемпературных генераций и разновидностей, в которых распределение РЗЭ приближено к известнякам. Некоторые свойства флюорита из богатых фенакит-касситеритовых руд Южного участка Ярославского месторождения (преобладание РЗЭ легкой группы, уменьшенный дефицит Еu) отражают их генетическую связь с менее дифференцированной фазой биотитовых гранитов.

Различие флюорита месторождений разного масштаба рассмотрено раздельно для двух минеральных типов. Для фенакит-флюоритового типа ряд объектов по убыванию запасов (крупный, средний и мелкий) представлен соответственно Главным рудным телом, Северным участком Вознесенского месторождения и Южным Ярославского. Для хризоберилл-флюоритового типа аналогичный ряд представляют Пограничное и Лагерное месторояедения и рудопроявления Контактовое и Новоселище. От крупных к средним и мелким объектам во флюорите понижаются значения отношения HLn/LLn (TRy/TRce), концентрации Мn^ и интенсивности TR^ и повышаются отношения La/Yb и содержание Еu, а также частота встречаемости центра Мn2+ в тонких вростках кальцита. Таким образом, при формировании крупных месторождений по сравнению с мелкими объектами более интенсивно проявлены высокотемпературные стадии.

Еще более четкие различия между объектами разного масштаба проявляются по амплитуде колебаний численных значений свойств флюорита, которая может быть выражена величиной отношений средних к стандартному отклонению x/s или максимальных и минимальных значений max/min индикаторных признаков флюорита из апокарбонатных руд. Количество признаков, по которым можно оценивать масштабы запасов по амплитуде разброса их численных значений, увеличено по сравнению с оценкой по средним. Это содержание Еu, отношения TRy/TRce La/Yb, Eu/Eu*, интенсивность полос Yb2+ и Eu2+, их отношение Yb2+ / Eu2+. Диапазон разброса численных значений свойств флюорита наибольший для крупных месторождений и снижается при уменьшении масштаба оруденения (для мелких объектов эти показатели нельзя рассчитать ввиду малого числа образцов). Данная закономерность, по-видимому, достаточно универсальна и обусловлена многостадийным образованием крупных месторождений и более интенсивным проявлением при этом начальных относительно высокотемпературных стадий минералообразования.

Таким образом, проведенное исследование свойств флюорита из месторождений с разным составом руд и разного масштаба позволяет сделать следующие выводы.

Флюорит - самый распространенный минерал руд - отлагался в широком диапазоне условий и присутствует в продуктах всех стадий минералообразования. Содержание и распределение РЗЭ во флюорите и другие его свойства изменяются по этапам и стадиям формирования месторождений, а также в соответствии с пространственной зональностью. Между распределением примесей РЗЭ, Мn2+, интенсивностью максимумов полос Yb2+ и Еu2+ в спектрах фотолюминесценции и интенсивностью пиков TR2+, Y2+, на кривых термовысвечивания обнаруживаются значимые положительные или отрицательные корреляционные связи.

На ранних этапах формирования месторождений типоморфные свойства флюорита соответствуют условиям, близким к поздне-магматическим, что свидетельствует о преемственности процессов гранитообразования, альбитизации и грейзенизации. В ходе развития постмагматического процесса на Вознесенском рудном поле определяющую роль сыграли мощные процессы апокарбонатного метасоматоза, которые обусловили снижение кислотности и активности фтора, повышение щелочности и окислительного потенциала во флюидах, а также усвоение минералами присущего известнякам распределения РЗЭ на завершающих стадиях рудообразования.

Характер связи и степень преемственности магматического процесса и флюидного рудообразования зависят от локальной структурной обстановки, в первую очередь, от степени открытости или экранированности рудоподводящих и рудолокализующих структур по отношению к магматическому очагу и другим источникам флюидных потоков. Эти факторы определяют образование того или иного минерального типа (фенакит-флюоритового или хризоберилл-флюоритового), а также пространственную рудную зональность, что отражается в вариациях типоморфных свойств, которые могут служить индикаторами рудных столбов и обедненных участков рудных залежей.

Текущая страница: Металл, руда, золотоносные месторождения » Разнообразие свойств флюорита - индикатор масштабности оруднения