Апатит-ильменитоносная кора выветривания габброидов Волыни

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Апатит-ильменитоносная кора выветривания габброидов Волыни

20.08.2020

На северо-западе УЩ в пределах Коростенского плутона известно несколько массивов основных пород габбро-анортозитовой формации с развитой мезозойской корой выветривания площадного типа. Отличающиеся повышенной апатито-ильменитоносностью кристаллические породы и кора выветривания изучены достаточно полно. В последние года получены новые данные о характере распределения и измененности ильменита и апатита в габбpoидах и их коре выветривания.

Основные породы плутона представлены анортозитами, габбро-анортозитами, габбро, габбро-перидотитами, габбро-монцонитами, троктолитами и оливинитами.

Ильменит в габброидах распределен крайне неравномерно. В анортозитах и габбро-анортозитах содержание его составляет 0,5-1,5%, в габбро - 5-10%, в троктолитах и перидотитах увеличивается до 15-25%.

Установлено несколько форм выделения ильменита: 1 - обособленные самостоятельные зерна разнообразной формы и очертании, составляющие основную массу рудного компонента; 2 - закономерно ориентированные, мельчайшие вростки в силикатах; 3 - ильменит в титано-магнетите; 4 - мирмекитоподобные прорастания ильменита с темноцветными минералами.

В габбро-анортозитах преобладает ксеноморфный ильменит, размер зерен колеблется от долей миллиметра до 1,5 см. В габбро установлена округлые, таблитчатые, ромбоэдрические, призматические и неправильной формы кристаллы размером от долей до 1-1,5 мм. В ультраосновных породах значительно возрастает доля ильменита, находящегося в титаномагнетите (образовался по типу структур распада твердого раствора) и в виде мельчайших вростков в породообразующих минералах. Ильменит характеризуется значительной "загрязненностью" апатитом, находящимся в виде тонких включении или образующих тонкие срастания с ильменитом.

Апатит в габброидах плутона тесно ассоциирует с темноцветными минералами и ильменитом. Содержание его колеблется от 0,5-2,0% в анортозитах и габбро-анортозитах до 10-15% в рудных габбро, троктолитах и перидотитах, размеры зерен апатита не зависят от состава вмещающих пород и изменяются в пределах 0,08-0,2 мн. An-тит характеризуется идиоморфными очертаниями: большинству кристаллов свойственны комбинации гексагональной призмы и дипирариды. Встречается коротко- и длинопризматические, вплоть до пестоватых, а также таблитчатые, боченковидные и, реже, неправильной формы кристаллы.

Кора выветривания габброидов имеет четкое зональное строение. Исходные коренные породы на начальной стадии выветривания, фиксируемой в нижних горизонтах коры, становятся осветленными, в них появляется многочисленные пустотки выщелачивания и различно ориентированные микротрещины. Порода теряет свою первоначальную прочность и постепенно превращается в дресву. Ho трещинам развиваются гидроокислы железа и марганца, глинистые новообразования, сидерит, кальцит, опал, кварц. Продукты начального выветривания обычно объединяют в зону I - выщелачивания и дезинтеграции пород.

Дресва сменяется глинистыми породами зоны II - зеленого, зеленовато-серого, грязно-серого цвета с различными бурыми оттенками под действием гидроокислов железа. 0 породе хорошо сохраняется реликтовая структура субстрата.

I зона коры, венчающая профиль выветривания, сложена существенно каолинитовыми породами - белыми, светло-серыми, участками в результате обохривания гидроокислами железа - желтыми, красно-бурыми, ярко-красными. Мощность коры выветривания колеблется от нескольких метров до 15-20 м, в линейных зонах повышенной трещиноватости достигает 100 м.

Охарактеризованный разрез коры выветривания в основных чертах можно считать типичным для всех пород габбро-анортозитовой серии. При обвей каолинитовой специализации коры выветривания наблюдается некоторые различия, обусловленные неодинаковым минеральным и химическим составом субстрата.

Так, I зона элювия анортозитов и габбро-анортозитов имеет гидрохлорит-монтмориллонитовый или гидрослюдисто-монтмориллонитовый состав глинистых новообразования, II зона каолинит-монтмориллонитовая и I - каолинитовая.

В коре выветривания габбро среди глинистых новообразований возрастает роль Fe-монтмориллонита и нонтронита, а также гидроокислов железа и сидерита, в элювия габбро-монцонитов - гидрослюды. Монтмориллонит-нонтронитовые продукты выветривания играют ведущую роль в коре выветривания троктолитов и перидотитов.

Формирование кори выветривания габброидов сопровождалось активным выносом большинства химических элементов.

В коре выветривания габбро-анортозитов наиболее подвижными оказались Na, Ca, Mn, Mg, а устойчивыми Al, Ti, R. Необычная для калия высокая устойчивость (Kу = 0,66) обусловлена широким развитием в коре гидрослюды и реликтового калишпата .

В элювии троктолитов особенно подвижны Mg, Na, Ma, R, P, тогда как Ti, Al и Fe более устойчива. В целом, в процессе формирования коры выветривания габброидов щелочи и щелочно-земельные элементы были очень подвижны, алюминий и титан наиболее устойчивы (табл. 1). Положение других химических элементов в ряду подвижности существенно изменялось в зависимости от конкретной обстановки.

В коре выветривания габбро-анортозитов коэффициент устойчивости титана близок к единице. Для троктолитов характерна относительно высокая геохимическая подвижность титана (Ky = 0,68). Различие геохимической подвижности титана объяснено неодинаковым характером его распределения в габброидах. В габбро-анортозитах основная масса титана концентрируется в ильмените. В троктолитах титан рассеян в ильмените, титаномагнетите, в железо-магнезиальных силикатах, что, по-видимому, благоприятствовало мобилизации и выносу титана при выветривании.

Коэффициент устойчивости фосфора изменяется в широких пределах: от 0,09 в элювии габбро-анортозитов до 0,41 и 0,92 в коре выветривания соответственно троктолитов и габбро. Необычно высокая подвижность фосфора в коре габбро-анортозитов, очевидно, обусловлена его неравномерным распределением в исходном субстрате. Данные изучения коры габбро и троктолитов свидетельствует о достаточной подвижности фосфора при формировании элювия габброилов,

В коре выветривания химический состав и физические свойства ильменита изменяется. Увеличивается содержание TiO2 и Fe2O3, содержание FeO уменьшается. Цвет изменяется от черного через коричневый до желтоватого, плотность понижается до 3,7-3,8 г/см3, показатели отражения увеличивается с 15 до 30%.

Наиболее изменен ильменит II зоны коры выветривания габбро-анортозитов (Сизм = 53-68%) и габбро-моицонитов (Cизм = 54%). В коре выветривание троктолитов степень изменения ильменита составляет 24%.

Апатит в коре выветривания заметно изменяет форму и размеры зерен. Увеличивается число мелких округлых и остроугольных обломков зерен апатита. Поверхность зерен матируется, появляются неровности, микрокаверны, налеты и примазки гидроокислов железа, а также глинисто-железистые агрегаты.

Абсолютные содержания титана и особенно фосфора в единице объема коры выветривания габброидов уменьшается по сравнение с содержанием в исходной породе (табл. 2). Активный вынос большинства петрогенных элементов обусловливает относительное накопление ильменита в пересчете на весовую единицу. Вследствие этого содержание ильменита в килограммах на тонну руды постепенно увеличивается по разрезу корь выветривания. Содержание апатита в коре выветривания обычно уменьшается по сравнении с исходной породой.

Хорошая обогатимость с извлечением кондиционных ильменитового и апатитового концентратов позволяет рассматривать элювий габброидов Волыни как комплексные апатит-ильменито вые остаточные руды. Дальнейшие исследования по утилизации глинистых шламов (каолиновых и монтмориллонит-нонтронитовых) и зернистой части хвостов обогащения должны обеспечить высокий экононический эффект комплексного использования апатит-ильмевитовых руд.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: