5. Минералого-геохимические критерии редкометальной специализации докембрийских комплексов Приазовья

Волкова Т.П., Стрекозов С.Н.

Труды ДонГТУ, 2001, серия горно-геол., вып.24, с.120-126.

Вопросы прогнозирования месторождений являются весьма актуальными в геологии. Систематизация фактов и разработка основ формационного анализа привели к выявлению ряда критериев, определяющих перспективность территорий на выявление месторождений определенных видов полезных ископаемых. Важная роль при этом отводится минералого-геохимическому критерию, способствующему решению вопросов генезиса, геохимической специализации и оценке потенциальной рудоносности пород.

В Приазовье широко распространены метаморфические, ультраметаморфические и интрузивные комплексы докембрия, характеризуемые определенным набором и содержаниями акцессорных минералов. Наиболее древние архейские породы представлены переслаивающимися вулканогенными и осадочно-вулканогенными породами западноприазовской и центральноприазовской серий, метаморфизованных в условиях амфиболитовой и гранулитовой фаций регионального метаморфизма. Сюда относятся амфибол-биотитовые, пироксен-амфибол-биотитовые, гранат-амфибол-биотитовые гнейсы, амфиболиты, кристаллические сланцы. Несмотря на крайне пестрый состав пород, подвергавшихся метаморфизму и мигматизации, состав акцессорных минералов достаточно однообразен . Во всех разновидностях гнейсов, кристаллических сланцев и мигматитов присутствуют апатит, циркон, магнетит в количестве от единичных знаков до 1-5 г/т. В двупироксеновых кристаллосланцах несколько выше содержание апатита - 19 г/т. Для биотитовых, гранатовых, высокоглиноземистых и графитовых гнейсов, а также полевошпатовых и слюдистых кварцитов в акцессорную ассоциацию дополнительно входят монацит, ильменит, пирит. Обычно содержания этих минералов не превышают 100 г/т. В амфиболсодержащих разностях гнейсов и мигматитах дополнительно появляется сфен (1-2 г/т), в пироксенсодержащих – рутил и ортит ( до 1 г/т), в биотитовых гнейсах - монацит. Первично-магматические ассоциации акцессорных минералов имеют достаточно равномерный характер распределения. Особенностью древнейших образований архея является широкое распространение процессов гранитизации. Геохимически это выражается привносом щелочей и кремнезема и выносом Ca, Mg, Fe, Ti, Mn, Al и рудных элементов - Cr, Sc, V, Ni, Co, Cu. Минералогически это проявляется в том, что в зависимости от интенсивности процесса гранитизации меняются не только содержание акцессорных минералов, но и их парагенезис. Так, например, содержание магнетита, достигающее 9300 кг/т в слабо измененных ультрабазитах, снижается до 280 г/т в актинолит-тремолитовых породах. На некоторых участках отмечено повышение содержаний апатита (до 20%), циркона (до 623 г/т), ксенотима (до 109 г/т). Акцессорный парагенезис становится более разнообразным : в незначительных количествах появляются флюорит, корунд, гранат, рутил, галенит. В процессе этих преобразований меняется характер распределения акцессорных минералов, который становится крайне неравномерным.

Широким распространением в докембрии Приазовья пользуются гранитоиды различного состава. Их принято делить на две большие серии, отражающие разные этапы формирования щита и его Приазовского блока . На ранних этапах его развития в результате ультраметаморфизма и гранитизации формировались автохтонные палингенно-анатектические и аллохтонные интрузивные, а в платформенный этап – интрузивные гранитоиды. К первой серии гранитоидов в Приазовье относятся токмакский, обиточненский, салтычанский и анадольский комплексы нижнего и среднего протерозоя, а ко второй – хлебодаровский, южнокальчикский, октябрьский и каменномогильский комплексы верхнего протерозоя. Ассоциация акцессорных минералов этих пород отличается как составом, так и содержаниями.

Циркон является одним из наиболее широко распространенных редкометальных минералов Украинского щита. Он отмечен во всех стратиграфических и интрузивных комплексах Приазовского блока. Это обеспечивается исключительной стойкостью этого минерала к различным химическим и физическим воздействиям. Известно, что циркон, несмотря на его простую структуру, является мощным концентратором многих редких и рудных элементов: Hf, U, Th, Nb, Ta, TR, Y, Sc и др. Содержание циркона в различных разновидностях пород определяется, главным образом, изменением кислотности-щелочности среды минералообразования. К числу наиболее существенных примесей в цирконии относится, в первую очередь, гафний. Соотношение этой пары элементов является одним из индикаторов геохимических процессов. Для большей части цирконов УЩ характерен существенно иттриевый состав. В сиенитах южно-кальчикского комплекса выявлено наиболее высокое содержание циркона, составляющее 330-1600 г/т. Химический состав циркона из различных фазовых дифференциатов этого комплекса значительно усложняется при переходе от ранних к более поздним, что проявляется в повышении содержаний Hf, Nb, Ta, TR. При этом изменяется форма и цвет его кристаллов. Особенно ярко это проявляется на месторождениях редких металлов, где химический состав акцессорных минералов отражает геохимические особенности месторождения. Ортит наиболее широко распространен в гранитоидах Украинского щита, но распределен крайне неравномерно. При кристаллизации он выделяется вместе с биотитом, одним из первых среди акцессориев, и характерен для более основных разностей, обогащенных кальцием. Как правило, это роговообманковые, биотитовые граниты, гранодиориты и диориты. Особенно четко это прослеживается в пегматитах, где наибольшие его концентрации приурочены к краевым частям жил, обогащенных темноцветными минералами. Для ортитов УЩ характерен исключительно цериевый состав редких земель. Наиболее выдержанно содержание церия. Ортиты Приазовья характеризуются наиболее полным составом редких земель. Однако преобладание цериевых лантаноидов бесспорно. Ортиты из гранитов обогащены лантаном, а из пегматитов – празеодимом, неодимом, гадолинием, частично иттрием. В альбитизированных и грейзенизированных гранитах ортит замещается вторичными фторкарбонатами редких земель.