Минеральные ассоциации магнезиально-железистых боратов и прогнозирование раннего боратного оруденения

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Минеральные ассоциации магнезиально-железистых боратов и прогнозирование раннего боратного оруденения

30.07.2020

Рассмотренные закономерности корреляции состава магнезиально-железистых боратов серии людвигита - вонсенита с породообразующими и рудными минералами в магнезиальных скарнах позволяют не только с высокой точностью определять железистость этих боратов, но и уверенно полагать, что она отражает изменение химической активности бора в гидротермальных растворах при возникновении магнезиолюдвигита и людвигита в качестве реакционных минералов в скарнах и их карбонатном обрамлении. Проведенные исследования и данные многочисленных публикаций о минералогии скарновых месторождений бора свидетельствуют о почти повсеместном частичном (хребет Тас-Хаяхтах и Селенняхский кряж в Якутии, хребет Джугджур в Хабаровском крае и месторождения Китая) или почти полном (Таежное в Якутии, Западное в Восточном Забайкалье и Темир-Тау и Аргыш-Таг в Горной Шории), или полном замещении ранних магнезиальных боратов магнезио-людвигитом и людвигитом. Для этих регионов отчетливо проявлено временное опережение железа бором, но наследование содержаний магния и бора замещенных ранних боратов людвигитом и магнезиолюдвигитом. В случаях сохранения реликтовых ранних боратов железистость людвигита в диопсидовых (фассаитовых) скарнах составляет 75-50%, в форстеритовых скарнах - 50-25%, а в форстеритовых кальцифирах и доломитовых мраморах железистость магнезиолюдвигита изменяется от 25 до 1%.

Эта же тенденция сохраняется и на тех месторождениях, где имело место почти полное временное совпадение достаточных химических активностей и бора, и железа для отложения магнезиально-железистых боратов с замещением не только магнийсодержащих карбонатов, но и силикатов. При этом обнаруживается, что в пределах рудных тел есть локальные участки с ранними суанитом или магнетитом, в которых и те, и другие интенсивно замещены людвигитом. В диопсидовых скарнах с магнетитом развит людвигит высокой железистости (до 75%, Инское месторождение), в форстеритовых скарнах оруденение слагается умеренно железистыми его разностями (f = 45—25%), а форстерит-магнетитовые руды замещаются и магнезиолюдвигитом (f = 25—15%), железистость которого еще меньше при замещении ранее рассмотренных магнетитсодержащих доломитов. Примером таких закономерностей являются людвигит-магнетитовые месторождения Горной Шории, Южной Якутии, Восточного Забайкалья и многие другие как в бывш. СССР, так и за рубежом.

Постоянно устанавливается двойственность взаимоотношений магнезиально-железистых боратов с силикатами и иными минералами скарнов: обнаруживаются как отчетливые реакционные отношения между ними, так и равновесные сосуществования с форстеритом, диопсидом, шпинелью и постмагмэтическими минералами (клиногумитом, флогопитом и др.), вплоть до закономерных прорастаний боратов и поздних силикатов.

Создается впечатление, что весьма нередко химическая активность бора в гидротермальных растворах не была достаточна для замещения орто-, а тем более метасиликатов магния магнезиально-железистыми боратами и образование последних происходило при реакции железосодержащих растворов с ранними боратами. Отсутствие надежных данных о химических формах миграции железа определяет необходимость рассмотрения этого процесса как реакцию ранних боратов с новообразуемыми, но не сосуществующими с ними окислами железа, степень окисления которых, отраженная в величине отношения FeO:Fe2O3 (см. табл. 12, бораты серии людвигита), возрастает по мере продвижения растворов от контакта с интрузией в сторону карбонатного обрамления скарнов, согласно с наблюдаемыми в природе фактами:
Минеральные ассоциации магнезиально-железистых боратов и прогнозирование раннего боратного оруденения

Приведенные реакции удовлетворяют исходному положению о преемственности новообразованиями не только магния, но и бора, согласуются с ранее установленными закономерностями и не отрицают возникновения магнезиально-железистых боратов при совпадении во времени высоких химических активностей бора и железа в гидротермальных растворах, достаточных для замещения силикатов и карбонатов и при отсутствии ранних магнезиальных боратов.

Допуская вовлечение в этот процесс магнезиальных силикатов и их роль как дополнительного источника магния при образовании метастабильных в присутствии магнезиальных боратов окислов железа, оказывается возможным определить и верхний предел окисления железа и всех промежуточных, но при соблюдении допущения о преемственности магния составом окислов. Сказанное сохраняет правильность, если заменить магнетит магнезиоферритом как следствие невозможности существования гематита в магнезиальной среде и с целью упрощения реакций ми-нералообразования:

Эти реакции не противоречат ранее приведенным, тем более что без изменения суммарного отношения FeO:Fe2O3 иоцит + магнезиоферрит могут быть заменены на магнетит и силикат магния, что в свою очередь не изменит конечного результата. Этими реакциями устанавливаются пределы изменения железистости (и номенклатуры) новообразуемых боратов в согласии с фактическим материалом и открываются возможности более полного геохимического их обоснования. Так, в отношении природы дополнительных количеств магния следует отметить и возможность его поступления из тех приконтактовых участков пироксеновых скарнов, где магнезиальные скарны в постмагматический этап замещаются известковыми, вплоть до новообразования волластонитовой зоны. Последняя в гипабиссальных контактах известна на месторождениях хр. Тас-Хаяхтах, а в литературе рассматривается Г. Струве, Л.И. Шабыниным и другими исследователями.

Ранее отмечалось, что в зависимости от химической активности бора в гидротермальных растворах возможно появление ранних магнезиальных боратов во всех зонах метасоматической колонки только в зоне форстеритовых скарнов и в кальцифирах или только в карбонатных породах. Соответственно увеличение химической активности железа в гидротермальных растворах может при оптимальных условиях способствовать отложению магнетита (единственного устойчивого окисла железа в магнезиальных скарнах) в результате замещения мета- и ортосиликатов, но магнезиально-железистых боратов в зонах с ранним боратным оруденением. Поэтому и возникают те сочетания магнетитового и боратного оруденения, рассмотренные А.А. Маракушевым, которые пространственно отделены новообразованиями реакционных людвигита или магнезиолюдвигита, находящимися в равновесии с магнетитом и наиболее часто наблюдаемыми на месторождениях эндогенного бора, даже если исходные для замещения скарновые и карбонатные породы полностью преобразованы в людвигитовые и людвигит-магнетитовые руды.

Если учесть, что на многих месторождениях магнезиально-железистых боратов в рудах отсутствуют не только реликты ранних магнезиальных боратов, но и скарновые силикаты, то для суждения о химической активности бора в растворах, формировавших оруденение, единственным критерием является состав людвигита или магнезиолюдвигита, так или иначе сосуществующих с минералами серии магнезиоферрита — магнетита. Этим определяется необходимость еще раз вернуться к рассмотрению корреляционной зависимости составов боратов серии людвигита и окислов серии магнетита.

На рис. 28 отчетливо разделяются две области, ограниченные содержаниями в боратах 0—25 и 25—100% железистого минала, железистость магнетита в ассоциации с которыми изменяется количественно различно: 0—75 и 75—100% соответственно. Во второй (левой) области возможно выделение трех участков, в которых железистости боратов варьируют в пределах 25—50, 50—75 и 75—100%, а магнетита — 75—88,3, 83,3—91,6 и 91,6—100% соответственно. Каждому из четырех участков графика соответствует образование магнезиально-железистого бората с замещением, согласно ранее приведенным реакциям, котоита (I), суанита (II) и метабората магния (III), либо ионнообменным реакциям возникновения вонсенита (f = 75—100%) по более раннему железистому людвигиту (f = 50—75%) при наложении известковых скарнов. Кроме того, каждый из четырех выделяемых участков отвечает различным по составу замещаемых боратами пород: мраморов и кальцифиров, шпинель-форстеритовых и шпинель-пироксеновых скарнов и наложенных известковых скарнов при условии химической равновесности сосуществующих боратов и окислов. Строгость этой зависимости подтверждается отклонением от рассматриваемого графика составов людвигита и магномагнетита, взятых из сопредельных, но не непосредственных минеральных ассоциаций. Универсальность этой зависимости заключается в том, что она отражает и образование боратов при наименьших, но достаточных химических активностях бора по магнетитсодержащим доломитам, что рассмотрено ранее.

Составы магнезиолюдвигита (f = 0—25%), людвигита (f = 25—75%) и вонсенита (f = 75—100%), если эти минералы развиваются с замещением магнезиальных боратов или силикатов, а в случае вонсенита по людвигиту, более информативны для характеристики химических активностей бора в растворах, кислотности — щелочности среды и окислительно-восстановительной обстановки их возникновения на фоне изменяющейся температуры. Последняя для вонсенита ниже, чем для людвигита: поле устойчивости вонсенита даже в условиях щелочной среды в отношении температуры образования сдвинуто в область ее меньших значений по сравнению с таковым для людвигита. Прикладное значение рис. 28 определяется отражением в составах магнезиолюдвигита и людвигита изменяющейся химической активности бора при формировании оруденения и выражена более конкретно, чем в качественных оценках А.А. Маракушева, но не противоречит им. Генетически это связано с преемственностью всего магния и бора, ранее заключенного в магнезиальных боратах и раннем реакционном ссайбелиите. Магнезиально-железистые бораты не утрачивают этой информативности и в случае последующего замещения котоитовых мраморов сахаитом и в других минеральных ассоциациях руд, в которых они устойчивы.

Химическая и механическая нестойкость магнезиальных боратов в сочетании с определенными трудностями их диагностики и недостаточной характеристикой е справочных изданиях при широкой распространенности магнезиально-железистых боратов, состав которых легко устанавливается не только в камеральных, но и в полевых условиях, позволяет использовать последние для поисково-оценочных работ на магнезиально-скарновых месторождениях. Это подтверждено проведенными нами исследованиями во многих регионах бывш. СССР и мира, даже если для изучения был доступен ограниченный коллекционный материал музейных фондов.

Необходимо отметить, что при поисковых и оценочных работах в труднодоступных или плохо обнаженных регионах немаловажное значение имеет стойкость магнезиолюдвигита и людвигита к механическому разрушению, но несколько меньшая у вонсенита. Фактически этоединственный минеральный вид боратов, сохраняющийся в делювии, конусах выноса троговых долин и в аллювиальных отложениях: в областях с высокой интенсивностью эрозионных процессов, например хр. Тас-Хаяхтах в Якутии и в высокогорье Средней Азии, обломки людвигитовых (апосуанитовых) руд установлены на расстоянии до 10—15 км от коренных рудных залежей. В иных геоморфологических условиях, например в горно-таежных районах Восточного Забайкалья, Дальнего Востока и Горной Шории, где экзогенное химическое преобразование более интенсивно, чем механическое выветривание, магнезиально-железистые бораты даже при их замещении гидроокислами железа сохраняют информативность об условиях формирования боратного оруденения, в том числе и для установления присутствия на глубине бессульфидных и сульфидсодержащих боратных руд. Применение установленных закономерностей отражения первичной природы боратного оруденения составом магнезиальножелезистых боратов при изучении и обнаружении новых залежей, в том числе и недоступных для непосредственного наблюдения, на месторождениях разных регионов подтверждает их эффективность при производстве поисково-оценочных работ.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: