Магматические месторождения Рассматриваемые вопросы n

Магматические месторождения

Рассматриваемые вопросы n Способы отделения рудного вещества. Ликвационные, раннемагматические, позднемагматические месторождения, их примеры. Физико-химические условия образования. Геологические обстановки. Ликвационные месторождения сульфидных медно-никелевых руд в базит-гипербазитовых комплексах. Ранне- и позднемагматические месторождения алмазов, хромитов, платиноидов, титаномагнетита, апатита и руд редких элементов.

Магматические месторождения n. К магматическим месторождениям относятся полезные ископаемые, образовавшиеся в недрах Земли в процессах ликвации и дифференциации средней, основной или ультраосновной магмы, содержащей в своем составе повышенные концентрации полезных компонентов.

Условия образования магматических месторождений n Высокие температуры n Высокие давления n Большие глубины n Низкие показатели фугитивности кислорода и серы

Геологические обстановки магматических месторождений: n Глубинные разломы n Континентальный рифтогенез n Зоны субдукции n Области плюмовой активности

Морфологические особенности n Гнездообразные, дайковые и штокверковые тела (уральские месторождения платины) n Жило и плитообразные залежи (сарановское месторождение хромита) n Линзообразные залежи и жилы (медно- никелевые месторождения) n Столбообразные тела (алмазоносные кимберлиты)

Классы магматических месторождений: n Раннемагматический: 1. Алмазоносные кимберлиты и лампроиты 2. Хромитовые, титаномагнетитовые и руды элементов платиновой группы в расслоенных ультраосновных комплексах n Ликвационный: 1. Сульфидные Cu-Ni руды в базит- гипербазитовых комплексах n Позднемагматический: 1. Хромитовые, титаномагнетитовые и апатит- нефелиновые месторождения 2. Редкие, рассеянные элементы в щелочных комплексах

Формации магматических месторождений n Хромитовая n Cu-Ni-PGE n Самородной Pt n Титаномагнетитовая в основных породах n Алмазоносных кимберлитов и лампроитов n Апатит-нефелиновая n Редкоземельная в щелочных породах n Карбонатитовые: Fe; U-TR; F

Способы отделения рудного вещества n. В ходе становления интрузивных массивов при остывании магмы происходит дифференциация вещества трех типов: ликвационная, гравитационная и кристаллизационная

Ликвационные месторождения n Типичны Cu-Ni месторождения. Сульфидная жидкость выделяется в виде капель, захватывая в себя редкие элементы, такие как Bi, Pt, Ag, Pb, Ni. n При этом такие капли за счет большей плотности осаждаются на дно магматической камеры и накапливают сульфидный расплав в большом объеме. n В некоторых случаях сульфидный расплав в виде капель может уходить по трещинам и жилам во вмещающие породы и образовывать приповерхностные отдаленные от магматического очага самостоятельные тела.

Строение ликвационных месторождений Породы, Верхние линзообразные вмещающие (бедных медью) рудоносный пирротиновых руд интрузив Близповерх ностные габбро (габбро- долериты) Боковые линзообразны е залежи густовкраплен ных медно- никелевых руд Пироксениты Нижние пластовые залежи густовкрапленных сравнительно Донные богатых медью никелевых руд залежи

Норильское месторождение Норильский рудный район представляет собой группу медно-никелевых месторождений, пространственно и генетически связанных с рядом интрузивов дифференцированных габбро-долеритов. Залегают они в форме лакколитообразных и пластообразных тел полого секущих вмещающие породы.

Садбери n лополито- образный никеленосный габбро-норитовый плутон. Нижняя часть интрузива сложена разновидностями пород норитового и габбрового составов, верхняя — микропегматитами Строение массива осложнено разрывными нарушениями. Рудные залежи пласто-, жилообразной и линзовидной формы расположены по периферии массива.

Кристаллизационная дифференциация Таким способом образуются большинство хромитовых и платиноносных месторождений. Как правило, все хромитовые месторождения в той или иной степени обогащены платиноидами.

Схема формирования согласных и секущих залежей магматических месторождения в расслоенных плутонах. По А. Бэтману Выкристаллизовывание твердых более легкоплавких элементов, тогда как большая часть расплава остается незакристаллизованной 1 2 4 5 Последующая Проникновени Всплывание Отжатие Ранняя стадия с е рудного более легких (фильтр- стадия с выделением расплава к силикатных прессиг) выделением железо - низу минералов и рудного кристаллов магнезиальных образование расплава и силикатов минералов и согласных образование погружения их рудных секущих на дно залежей рудных залежей

Сарановское месторождение n Самые крупные хромитовые месторождения на Урале. Содержание хромита в слоях достигает 95 %

Хромитовые шлиры в ультраосновной части Хабарнинского массива, Южный Урал

Бушвельдский массив n слои хромитовых руд образуют массивные хромитовые горизонты – рифы. Параметры массива: 300 -400 км x 9 км Риф Меренского: очень насыщенные Pt маломощные сульфидные слои. Содержание Pt достигает 20 -50 г/т Риф Меренского UG-2 риф After Willemse (1964), Wager and Brown (1968), and Irvine et al. (1983).

Раннемагматические месторождения титаномагнетита в габбро-пироксенитовых массивах Гусевогорское железорудное месторождение в Свердловской обл. , вблизи г. Качканар. Входит в Качканарскую группу железорудных м-ний. Расположено в вост. части Ср. Урала.

Раннемагматические месторождения n Среди раннемагматических месторождений наибольшее практическое значение имеют месторождения алмазов. Они связаны с ультраосновными или основными магматическими телами – кимберлитами или лампроитами, приурочены к разломам тектонически активизированных древних платформ.

Кимберлиты и лампроиты n Кимберлиты образуются из магм самого глубинного происхождения, которые зарождаются на глубинах 100 -200 км. Связаны с плюмами, которые изливаясь уничтожают часть коры и захватывают ее обломки. n Кимберлитовые магмы являются результатом частичной выплавки мантийного вещества, и обогащены летучими компонентами (СО 2, Н 2 О, N 2). n Лампроит – это богатая магнием основная или ультраосновная лампрофировая порода, но в отличие от кимберлита обогащенная также калием.

Модель южно-африканских кимберлитовых трубок 1 - туфы вулканического конуса; 2 - кратерные осадки; 3 – эксплозивные кимберлитовые брекчии (агломераты, туфы); 4 - интрузивные брекчии и кимберлиты; 5 - породы системы Карру (СЭ-Р-Т): а - основные лавы, б - сланцы, песчаники, в - долериты; 6 -система Вентесдорп (PR 1): а - андезитовые лавы, б-конгломераты, кварциты; 7 - Первичная система (AR): а - сланцы, б - гранитогнейсы; 8 - границы систем; 9 - современная поверхность трубок и силлов в поле Кимберли. Части трубок: I -кратерная; II -диатремовая, III - канальная

Кимберлитовая трубка «Мир» . Якутия, г. Мирный

Спутники алмаза: пироп и хромдиопсид

Месторождения, связанные с щелочными интрузиями n Месторождения апатита, нефелина и редкоземельных элементов. n При дифференциации щелочной магмы, ее состав сдвигается в сторону накопления щелочей: К, Na, Ca. И после отсадки Ol и Px начинается кристаллизация нефелиновых сиенитов и нефелинитов. Далее начинает кристаллизоваться карбонатитовый расплав. Образуются сложные многофазные интрузии.

Хибинский массив. Кольский полуостров Массив имеет форму лополита, сужающегося на глубине.

Карбонатитовые месторождения n Карбонатитаминазывают магматогенные тела, состоящие преимущественно из карбонатов, пространственно и генетически связанные с формациями ультраосновных и основных щелочных пород и нефелиновых сиенитов

Ковдор. Кольский полуостров. Многофазная интрузия. Месторождение имеет кольцевое строение. Добыча Бадделеит-апатит-магнетитовых и редкометальных руд. Карьер флогопитового месторождения.