ВИМС, Москва

Во многих регионах мира (Европа, Северная и Южная Америка, Африка, Центральная Азия) известны флюоритоносные карбонатиты, однако подавляющее большинство из них содержит плавиковый шпат в незначительных количествах. Одним из немногих месторождений этого минерала, которое относится к карбонатитовому генетическому типу и обладает высокими прогнозными запасами CaF₂ (5-6 млн. т), является Большетагнинское.

По данным предыдущих исследователей (И.И. Егоров и др., 1966; А.А. Фролов, Ю.А. Багдасаров, 1967 и др.) месторождение локализуется в пределах карбонатитового штока, расположенного в западной части одноименного массива. Обогащенные флюоритом карбонатиты в основном концентрируются в двух рудных зонах, представленных сближенными линзовидными телами протяженностью до 1 км при мощности 50-100 м. Изучение различными минералогическими методами отобранных из каждой зоны технологических проб (соответственно, ╧1 и ╧2) показало:

1) карбонатиты характеризуются лейкократовым обликом, обусловленным отсутствием в их составе магнетита и типичных для этих пород темноцветных MgFe-силикатов (минералы группы оливина, клинопироксены, амфиболы, слюды биотит-флогопитового ряда), что увязывается с невысокими содержаниями в обеих пробах SiO₂ (5.7-7.1 %) и особенно MgO (0.83%);

2) количество флюорита в рудах колеблется от 5-8 до 50, а локально до 65-70%; его окраска варьирует от бесцветной, иногда розовой, до густо-фиолетовой; в большинстве случаев флюорит образует неравномерную вкрапленность округлых или неправильной формы зерен размером от 0.01 до 15 мм, но нередко также выделяется в виде полос и линз в карбонатном агрегате;

3) к главным породообразующим минералам, помимо флюорита, относятся кальцит, кутнагорит, полевые шпаты (микроклин, альбит), а к второстепенным √ апатит, гематит, барит, пирит и сидерит разного состава (манганосидерит (21.8-28.7% MnO), Mn-сидерит (4.7-11.9% MnO), Zn-сидерит (2.2-2.5% ZnO)); группу акцессориев составляют пирохлор, циркон и минералы, размер выделений которых не превышает 25-70 мкм √ гетит, гидрогетит, родохрозит, Nb-рутил (4.6-5.2% Nb₂O₅), V-ильменорутил (5.4-5.9% V₂O₅), Ti-колумбит (5.9-7.1% TiO₂), сфалерит, галенит, редкоземельные F-карбонаты бастнезит и паризит (подчеркнуты впервые установленные в этих карбонатитах минералы). Как видим, изученные карбонатиты характеризуются очень слабым развитием редкометальной и редкоземельной минерализации;

4) по минеральному составу удается выделить карбонатиты следующих типов: а) кальцитовые (╠кутнагорит) с микроклином, типичные для пробы ╧1; б) идентичные им по карбонатной составляющей, но с альбитом, широко представленные в пробе ╧2; в) лишенные полевых шпатов кальцитовые, иногда с примесью других карбонатов (проба ╧1), а также кутнагоритовые (╠сидерит) и манганосидерит-кутнагоритовые (╠кальцит), распространенные в пробе ╧2;

5) в кутнагорит-кальцитовых карбонатитах флюорит и полевые шпаты локализуются преимущественно в кальците, а участки, сложенные (CaMnFe)-карбонатом (также как и анхимономинеральные кутнагоритовые карбонатиты) заметно обеднены флюоритом;

6) полевошпатовые типы карбонатитов различаются качественно и количественно по второстепенным фазам. Так, если пирохлор, Ti-колумбит, сульфиды Pb и Zn встречаются в микроклиновом типе, то сидерит, родохрозит, гидрооксиды Fe, Nb-рутил, V-ильменорутил, паризит присущи альбитовому типу. Барит и пирит значительно шире представлены в карбонатитах с микроклином, а бастнезит √ в альбитовых разновидностях.

Многие минералы изученных флюоритовых руд известны в поздних карбонатитах IV стадии массивов щелочно-ультраосновной формации. Данный факт уже освещался в литературе (Пожарицкая и др., 2006), причем отмечалось, что карбонатиты Большой Тагны отличаются совместным развитием карбонатов разного состава. Как следствие, в рудах наблюдается тесное сочетание вышеперечисленных типов карбонатитов.

Согласно нашим исследованиям, флюоритовые карбонатиты слагаются минеральными ассоциациями, которые на других массивах входят в состав разных стадий, и на этом месторождении не формируют самостоятельные тела, а, как правило, последовательно выделяются в одной породе в ходе единого процесса. Об этом свидетельствуют: а) примеры обрастания микроклина альбитом, пирита сфалеритом и галенитом, гематита гетитом; б) структуры последовательного образования карбонатов (кальцит→кутнагорит→сидерит, родохрозит); в) интерстиционные обособления барита, гидрогетита и др.

Эти наблюдения косвенно подтверждаются экспериментами, в которых для кальцит-флюоритовой ассоциации установлено широкое поле стабильности [B. Jago, J. Gittins, 1991], а более надежно доказываются эволюцией составов минералов (в первую очередь карбонатов) и результатами изучения включений.

По минералого-геохимическим критериям в рудах месторождения можно выделить несколько генераций флюорита, которые ассоциируют с разными карбонатами, отличаются набором и содержаниями элементов-примесей (Sr, REE), но, главное, консервируют первичные включения различного генетического типа. Ранний флюорит содержит включения солевого (преимущественно карбонатного) расплава, гомогенизирующиеся в интервале от 520 до 540^оС (Андреева и др., 2006 и наши данные). В последующих его генерациях присутствуют газово-жидкие включения, гомогенизация которых происходила при температурах ≤450^оС (Корытов и др., 1972).

Литература

Андреева И.А., Коваленко В.И., Кононкова Н.Н. Натровые карбонатитовые расплавы Большетагнинского массива, Восточный Саян // Докл. РАН. 2006. Том 408. ╧ 1. С. 78-82.

Корытов Ф.Я., Фролов А.А., Багдасаров Ю.А. О температурах формирования флюоритсодержащих карбонатитов Большетагнинского массива // Геология месторождений редких элементов. Вып. 35. М.: Недра, 1972. С. 106-108.

Пожарицкая Л.К., Вейс Б.Т., Квитко Т.Д., Нечелюстов Г.Н., Чернышева Е.А. Большетагнинское месторождение ниобия // Минеральное сырье. ╧18. М., 2006. С. 119-134.

зеркало на сайте "Все о геологии"