Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
В-третьих, в подобного рода силикатных магмах, содержащих повышенное количество летучих соединений, металлы и их окислы кристаллизуются при более низких температурах, после затвердевания главной массы породообразующих силикатов, из остаточных расплавов. Вследствие этого образуются позднемагматические (гистеро-магматические, фузивные) месторождения. Здесь не учитываются очень редкие магматические эффузивные месторождения, к которым относятся: ]) потоки самородной серы из жерл вулканов; 2) потоки магматической лавы четвертичного вулкана Лако в Чили; 3) гематит и магнетит основной массы «рудных порфиров» Холзунского месторождения на Алтае.
Таким образом, месторождения магматической группы разделяются на три класса: 1) ликвационный, 2)раннемагматический, 3) поздне-магматический. Среди магматических наиболее значительны месторождения титаномагнетитовых, апатит-магнетитовых и медно-никеле-вых руд, хромитов, платиноидов, алмазов, некоторых редких элементов (Nb, Та, Zr, Hf), редких земель, апатита и графита.
Особенно существенные работы по геологии магматических месторождений принадлежат Л. Багеру, М. Годлевскому, Г. Горбунову, А. Заварицкому, В. Котульскому, И. Малышеву, А. Налдритту, Н. Павлову, В. Соболеву, Г. Соколову, И. Фогту, Дж. Хэулею и др.
ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
Преобладающим источником рудообразующих элементов магматических месторождений было глубинное вещество подкоровой магмы. Но формировались они в широком диапазоне глубин и давлений от очень больших, отвечающих полям устойчивости алмаза и пиропа на глубине 150 км, до приповерхностных, соответствующих образованию
магматических сульфидных медно-никелевых месторождений Норильска на глубине до 1 км. Давление, необходимое для возникновения алмазов, достигает 5000 МПа.
Температура формирования для разных месторождений этой группы также изменяется от 1500°С, соответствующей экспериментальным условиям получения алмаза, до температуры в 300°С, при которой выделялись рудообразующие сульфиды некоторых магматических месторождений (А. Бетехтин). Причем перепад температур от начала до конца магматического рудообразования мог быть весьма значительным.
Так, по исследованиям И. Фогта, сернистые металлы растворимы только при температуре более 1500°С. Поэтому в охлаж-A дающейся сульфидно-силикатной магме при температуре, близкой к 15000C и несколько ниже, т. е. задолго до начала ее раскрис-таллизации (900^10000C), происходит разделение расплава на две несмешивающиеся жидкости (ликвация). Вероятно, температура ликвации такой магмы колеблется в зависимости от ее состава, но все же при любых условиях процесс происходит до начала затвердевания расплава. Температура же выделения сульфидов значительно ниже. Как отмечает М. Годлевский, сульфиды Норильска кристаллизовались после
300
-
Никель
250
200 А
150 100
п
^1000
* 800 ^ 600 к^Ш
* 200 ^ А ъ О <>1000
800
600
чОО
200 А < О
Мерь
Сера
E
1000 BOO
j Жидкость (силикат - окисел)
Поле дВух жидкостей P "~ -
распада титаномагнетита, проис-ю 20 зо *о 50 60 70 80 90 юо ходящего, согласно П. Рамдору,
За тоероеоание, % «лл5/<
НУ ' при температуре 600—700 С.
1 I'2 Более того, А. Бетехтин считает,
что температура отложения некоторой части сульфидов снижается до 300°С, а по данным В. Василенко температура декрепита-ции пирротина из некоторых месторождений понижается до 200СС.
Как показали исследования Скаергаардской рудоносной интрузии габбро в Гренландии, первоначальное содержание серы в магме было близко к 0,005%. Жидкость, богатая сульфидом меди, начала отделяться от силикатной магмы при содержании в ней серы 0,01% и меди 0,02%. По мере застывания силикатной части расплава в процессе фрак-
Рис. 35. Изменение содержания никеля, меди и серы в породах и синхронных им расплавах в процессе фракционирования габброидов Скаергаарда. По Л. Багеру и др.
Содержание элемента: /~в породе, 2-е жидкости.
AA — линия содержания в первоначальном расплаве
^Жидкость рогатая х сумыри 1 дами
W 60
Сульфиды, %
100
60 60 W 20
Силикаты и окисль/,%
о ционирования содержание меди и серы в сульфидном расплаве воз-Рис 36. Диаграмма кристаллизации двух- Растал0> а содержание никеля компонентной системы с ликвацией на падало в связи с вхождением его примере Скаергааірда. По Л. Багери и др. в решетку породообразующих
минералов (рис. 35). Эволюция системы «силикат + окислы — сульфиды», учитывающая эти особенности формирования рудных вкрапленников в расслоенном интрузиве Скаергаарда, изображена на рис. 36. Из этого рисунка следует, что даже при очень низком содержании сульфидов по мере снижения температуры сульфидно-силикатного расплава происходит его разделение на сульфидную и силикатную части (точка P). В дальнейшем по мере выпадения силикатов в твердую фазу система переходит в сульфидный расплав с растворенными в ней силикатами, составляющими около 10% количества сульфидов при температуре, отвечающей температуре ликвации, и не более нескольких процентов при температуре около 700°С (точки Q и R). Из этой, в основном сульфидной, жидкости выпадают сульфиды, силикаты и окислы в условиях, близких к эвтектике.
