Общая характеристика карбонатов
Карбонатитами называют эндогенные скопления кальцита, доломита и других карбонатов пространственно игенетически ассоциированные с интрузивами ультраосновного щелочного состава центрального типа, формирующимися в обстановке платформенной активизации. В настоящее время на земном шаре известноболее 250 массивов ультраосновных щелочных пород. В России такие массивы известны в Карело Кольскомрегионе, Сибири. Размещаются массивы на платформах и имеют различный геологический возраст. Срединих известны массивы докембрийского (Сибирь, Северная Америка), каледонского (юг Сибири), герцинского (Мурманская обл.), киммерийского (Сибирь, Бразилия) и альпийского циклов развития (большинствокарбонатитов Африки). Карбонатиты образуют обособленную группу эндогенных месторождений в силурезко специфических геологических условий их образования.
Карбонатитовые месторождения связаны только с платформенным этапом геологического развития иассоциированы с комплексами ультраосновных щелочных пород. Массивы имеют трубообразную форму, дифференцированный состав и концентрически зональное строение. В них выделяют четыре главныегруппы пород: 1) ранние ультраосновные (дуниты, перидотиты, пироксениты); 2) щелочные (мельтейгит-ийолиты, щелочные и нефелиновые сиениты); 3) ореолы вмещающих пород, подвергшихся щелочномуметасоматозу и превратившихся в фениты; 4) карбонатиты. Массивы сопровождаются дайковой сериейсложного состава, отражающего длительную и направленную эволюцию магматического очага и состоящуюиз разнообразных пород – от пикритовых порфиритов до щелочных пегматитов. Последовательноформирующиеся группы пород, образующие карбонатитовые массивы, размещаются вцентростремительном направлении от периферии к центру и иногда в обратном, центробежномнаправлении. Примером последнего размещения может служить Ковдорский массив в Мурманской области.Центральная часть массива сложена оливинитами, образующими шток, далее располагаются прерывистымполукольцом пироксениты, а периферическая часть выполнена ийолитами и мальтейгитами. Карбонатиты вмассиве представлены несколькими разновидностями: кальцитовыми карбонатитами, имеющими широкоераспространение, доломитовыми карбонатитами, которые встречаются значительно реже, и доломитокальцитовыми, возникшими большей частью в процессе доломитизации кальцитовых разновидностей пород.Многочисленные жилы и линзы, кальцитовых карбонатитов залегают в оливинитах центральной частимассива и в щелочных породах его краевой зоны. Они группируются в отчетливо выраженную дугообразнуюзону и в ее пределах приурочены к серии кольцевых трещин-разломов, пологопадающих внутрь массива.
Карбонатитовые тела представляют собой штоки, конические жилы, падающие к центру массива, кольцевыежилы, падающие от центра массива, радиальные дайки. Штоки в поперечнике имеют размеры от сотенметров до нескольких километров, а жилы мощностью от 10м при длине несколько сот метров до несколькихкилометров (1-2 км). Минеральный состав карбонатитов определяется наличием карбонатов, составляющих80-99%. Наиболее распространены кальцитовые карбонатиты, реже встречаются доломитовые, еще режеанкеритовые и совсем редко сидеритовые карбонатиты. В формировании карбонатитов установленапоследовательность их образования – первым накапливается кальцит, далее доломит и анкерит. Остальныеминералы в карбонатитах являются акцессорными, их более 150 разновидностей. Типоморфнымиминералами являются флогопит, апатит, флюорит, форстерит; редкими – бадделеит, пирохлор, гатчеттолит- урансодержащий пирохлор, перовскит-кнопит-дизаналит, карбонаты редких земель (синеизит, бастнезит, паризит).
В карбонатитах установлен стадийный характер минералообразования: в первую стадию формируются крупнозернистые кальциты с минералами титана и циркония; во вторую – среднезернистые кальциты сдополнительнымиминералами титана, урана, тория; в третью – мелкозернистый кальцит-доломитовыйагрегат с ниобиевой минерализацией; в четвертую – мелкозернистые массы доломит-анкеритового состава средкоземельными карбонатами. Текстура карбонатитов массивная, полосчатая, узловатая, плойчатая, структура – разнозернистая.
По составу полезных ископаемых, концентрирующихся в карбонатитах последние разделены на семь групп. 1.Гатчеттолит-пирохлоровые карбонатиты с содержанием Nb2O5 0,1-1%; 2.Бастнезит-паризит-монцонитовые карбонатиты с содержанием TR2O3 от десятых долей процента до 1%; 3.Перовскит-титаномагнетитовые руды связаны с гипербазитами в ассоциации с карбонатитами; 4.Апатит-магнетитовые сфорстеритом карбонатиты с содержанием железа 20-70%, Р2О5 10-15%; 5.Флогопитовые скарноподобныеобразования, в коре выветривания формируется вермикулит; 6.Флюоритовые карбонатиты; 7. Сульфидоносные карбонатиты с медным оруденением при содержании меди 0,68% и свинцово-цинковым.
Минеральные типы рудоносных карбонатитов отвечают различным уровням их возникновения ипоследующего эрозионного среза.
Геологические структуры, определяющие положение и морфологию карбонатитовых тел внутри массивов, имеют один источник деформирующих усилий и разделяются на две разновидности по их морфологии.Центральные штоки приурочены к цилиндрическим трубкам взрыва. Карбонатитовые жилы приурочены ккруговым структурам, среди них выделяют радиальные, кольцевые (падающие от центра), конические (падающие к центру).
Формирование массивов ультраосновных щелочных пород с карбонатитами охватывает длительныйинтервал времени и делится на четыре этапа магматической эволюции, разобщенные перерывамивнедрения магматических пород: 1 - образуются ультраосновные породы (дуниты, перидотиты,пироксениты); 2 - щелочно-гипербазитовый этап с формированием биотитовых пироксенитов и перидотитови мелилитсодержащих пород; 3 - ийолит-мельтейгитовый этап характеризуется появлением пород отякупирангитов (крайне меланократовая бесполевошпатовая ультраосновная щелочная порода) до уртитов(существенно нефелиновая порода); 4 - внедряются нефелиновые и щелочные сиениты. После этоговозникают карбонатиты. Все этапы сопровождаются формированием комагматичных даек. Весь интервалвремени, охватывающий становление массивов может охватывать несколько десятков и даже первых сотенмиллионов лет.