Руды хрома, ассоциирующиеся с основными и ультраосновными породами » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Руды хрома, ассоциирующиеся с основными и ультраосновными породами

18.04.2021

Минералогии

Главные минералы: хромит (идеальная формула FeCr3O4, но всегда содержит значительные количества MgO, Аl2О3, Fe3O4).

Второстепенные минералы: сульфиды никеля, меди и железа (пентландит, пирротин, халькопирит, герсдорфит, борнит, валлериит).

Редкие минералы: минералы платиновой группы (ферроплатина, куперит, лаурит, стибиопалладинит, сперрилит, никелистый брэггит) и рутил.

Условия нахождения

Известны два различных типа нахождения:

1. В расслоенных основных интрузивах в виде слоев, образовавшихся путем осаждения из магмы.

2. В перидотитах или серпентинизированных перидотитовых массивах, ассоциирующихся с орогеническими поясами (иногда называются «лннзовидными» или «альпинотипными» хромитами).

Примеры

Классическим примером хромитового месторождения, ассоциирующегося с расслоенным основным интрузивом, является Бушвелдскин комплекс, Южная Африка; другими примерами могут служить комплекс Стиллуотер, Монтана, США, и Великая дайка, Зимбабве.

«Ликзовидные» хромиты встречаются во многих орогениче-ских поясах и представляют собой, как правило, значительно менее крупные месторождения; к ним можно отнести месторождения в Турции, Уральских горах, России, на Филиппинах и Кубе.

Минералогия и структуры. Небольшое число отдельных (хотя экономически важных) расслоенных интрузивов, которые могут рассматриваться как месторождения хрома, встречается в тектонически стабильных обстановках. Слои интрузивных комплексов можно рассматривать как магматические «пласты» значительной латеральной протяженности. В их пределах хромитовые полосы обладают мощностью от нескольких миллиметров до более 20 м и проявляют особенности, во многом сходные с наблюдаемыми в осадочных породах (линзование или выклинивание, внутриформационное смятие, структуры разрыва и заполнения). Собственно хромитовые породы (хромититы) в зависимости от количества хромит+силикат (оливин, пироксен) могут быть дунитами, перидотитами и т. д. Хромит, встречаясь обычно в богатых оливином слоях, может находиться в значительных количествах в любой ассоциации, являющейся основной по валовому составу. Хотя хромит является фактически единственным рудным минералом, в его составе могут наблюдаться существенные различия как в пределах одного месторождения, так и в месторождениях «слоистого» и «линзовидного» типов.

1. Отношения MgO/FeO имеют большие значения в линзовидных (1—2,3), чем в слоистых хромитах (0,6—1).

2. Содержания Fe2O3 более низкие (<8 вес.%), а отношения Cr/Fe более высокие (~1,5—4,5) в линзовидных хромитах по сравнению со слоистыми хромитами (соответственно ~10— 24 вес.% Fe2O3 и 0,75—1,75 — значения отношения Cr/Fe).

3. Содержания Al2O3 и Cr2O3 характеризуются обратными соотношениями (~6,6—16 вес.% Cr2O3, ~6—62 вес.% Al2O3) в линзовидных хромитах и широко варьируют в слоистых хромитах. Общее отношение Аl2O3/Сr2O3 более высокое в линзовидных хромитах.

В расслоенных интрузивах хромит обычно встречается в виде хорошо образованных октаэдрических зерен (рис. 9.1), особенно при наличии больших количеств интерстициального материала. В тех случаях, когда интерстициальный материал присутствует в меньших количествах, в зернах развиваются интерференционные полигональные ограничения.

«Линзовидные» или «альпинотипные» хромитовые руды встречаются в обстановках, которые тектонически весьма нестабильны, поэтому наряду с отмеченными ранее различиями в составе выявляются заметные структурные различия. Хотя при малом количестве интерстициального материала развиваются полигональные ограничения, зерна хромита, будучи окружены силикатом, почти .всегда имеют округлые очертания (рис. 9.2), варьируя по размеру от тонких вкраплений (<1,0 мм) до ~1,5 см в диаметре в «леопардовых» и «гроздевидных» рудах. Иногда концентрические оболочки хромита и серпентина образуют орбикулярные руды, а в хромитах как слоистого, так и линзовидного типа руд может развиваться концентрическая зональность состава с внешними зонами, относительно обогащенными железом (часто наблюдаемыми под микроскопом в виде более светлой периферической зоны). Такие структуры возникают часто в результате гидротермального изменения при серпентинизации. Характерны также структуры, вызванные деформацией.

Обе описанные выше хромитовые ассоциации могут содержать небольшие количества никеля и металлов платиновой группы, которые могут иметь экономическое значение. Никель в расслоенных интрузивах встречается в виде сульфидов и арсенидов (ассоциация пирротин — пентландит — халькопирит с второстепенными герсдорфитом, борнитом, валлериитом) в мафических горизонтах. Эти сульфидные ассоциации сходны с рассматриваемыми далее. Они возникают в результате сложных серий распада твердых растворов и реакций превращения. В линзовидных хромитах большая часть никеля встречается в виде твердого раствора в оливине. Никель может концентрироваться в процессе выветривания, хотя небольшие его количества могут быть представлены рассеянными сульфидами (пентландитом, хизлевудитом). Классическим примером концентрации металлов платиновой группы в расслоенных интрузивах является «риф» Меренского, который представлен устойчивым (на протяжении ~300 км), но тонким (<1 м) слоем Бушвелдского комплекса. Между верхом и низом так называемого рифа в богатых хромитом полосах концентрации благородных металлов (в виде ферроплатины, куперита, лаурита, стибиопалладинита, сперрилита, никелистого брэггита и самородного золота (рис. 9.3) достигают максимума и связаны с сульфидами железа, никеля и меди (пирротином, пентландитом, халькопиритом, валлериитом).
Руды хрома, ассоциирующиеся с основными и ультраосновными породами

Происхождение руд. Общепризнано, что хромитовые руды расслоенных интрузивов имеют магматическое происхождение и связаны с процессами фракционной кристаллизации и гравитационного осаждения кристаллов в подошвенных частях интрузивных слоев. Структуры руд полностью согласуются с такой концепцией. Главные проблемы происхождения рудных тел связаны с механизмом образования мономинеральных хромитовых слоев. Высказывались предположения о концентрации путем сортировки течением или преимущественного отложения вследствие изменения давления, содержания воды, фугитивности кислорода или благодаря многократным инъекциям магмы. Предложенный сравнительно недавно механизм образования предусматривает отложение, связанное с внезапной обширной контаминацией материнской базальтовой магмой более кислой жидкости, которая отдифференцировалась до относительно богатого кремнеземом состава. Добавление богатого кремнеземом материала вызвало изменение состава кристаллизующегося расплава (рис. 9.4) от котектической кривой оливин + хромит (вдоль которой происходит образование рассеянного хромита, смешанного с оливином) до поля первичной кристаллизации хромита (в котором образуется только хромит).

Образование линзовидных хромитов — существенно иной процесс и тесно связан с проблемой происхождения ультраосновных пород альпийского типа, входящих в так называемые офиолитовые комплексы. Современные теории связывают образование офиолитов с процессами вдоль границ спрединга между литооферными плитами. Было высказано предположение, согласно которому линзовидные хромиты образуются первыми как магматические кумуляты (подобно хромитам расслоенных интрузивов) в магматических камерах вдоль границ этих плит. Последующая сегрегация с эпизодическими механическими нарушениями в процессе кристаллизации и латеральной транспортировкой от зоны спрединга приводит к скоплению в виде «снежных катышей», округлению и деформации отдельных зерен хромита.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: