Волкова Т.П. // Наукові праці ДонДТУ,серія гірничо-геол., 2001, вип.36, с.63-69.

Критерии продуктивности редкометальных месторождений и рудопроявлений Октябрьского массива


Волкова Т.П.

Октябрьский массив щелочных пород расположен в Восточном Приазовье, преимущественно в поле развития кварцевых сиенитов, монцонитов и гранитов хлебодаровского комплекса. Массив приурочен к узлу пересечения двух глубинных зон разломов - Володарской и Октябрьской. Эти зоны ограничивают Октябрьский массив соответственно с востока и юга. Юго-западный и западный контакты массива постепенные и проведены в достаточной мере условно. Массив имеет форму овала, вытянутого в северо-восточном направлении, согласно с простиранием Володарской зоны разломов, и площадь около 40 км2. В истории геологического развития Октябрьского массива выделяются два этапа: ранний этап становления ультраосновных-основных пород и поздний – щелочных пород. Возрастная последовательность формирования весьма разнообразных по составу пород Октябрьского массива от наиболее древних к молодым геохронологически установлена достаточно однозначно [1]: ультраосновные и основные породы (габбро, пироксениты), нефелинсодержащие (фойяиты, нефелиновые сиениты, пуласкиты) и безнефелиновые (щелочные и щелочнополевошпатовые сиениты) породы, жильные производные (мариуполиты, сиенит-пегматиты, сиенит-аплиты, трахиты, микросиениты, камптониты, мончикиты, миннеты, вогезиты, жилы карбонатитов и карбонатитоподобных пород ортитового и флюорит-кварц-ортитового состава), широко развитые метасоматиты (полевошпатовые, рибекит-, арфведсонит-, эгирин-, нефелинсодержащие). Октябрьский массив имеет хорошо выраженное зонально-кольцевое строение: в центре залегают пулакситы, опоясанные почти замкнутым полем фойяитов, заключенных, в свою очередь, в сомкнутое кольцо щелочных сиенитов. С Володарской и Октябрьской зонами разломов связано блоковое строение всего массива. Вначале породы основного и ультраосновного состава были разбиты на отдельные блоки. Наиболее крупный блок этих пород сохранился на северо-восточном участке Октябрьского массива (Мазуровское месторождение) и имеет северо-западное простирание, согласное с Октябрьской зоной разломов. Позднее крупные блоки основных – ультраосновных пород были расчленены на серию более мелких блоков, в пределах которых получили развитие как крутопадающие (60-800) , так и пологие системы трещин. Причем образование пологих трещин, по данным полевых наблюдений, происходило несколько позднее крутопадающих. Все крупные ксенолиты ультраосновных-основных пород, встреченные на различных глубинах, представляют собой тектонически приподнятые блоки [1]. Генезис пород и оруденения Октябрьского массива трактуется по-разному. Некоторые авторы все разнообразие связывают с постмагматическим (фениты) и метасоматитическим процессами [2]. В пользу этой точки зрения свидетельствует большая изменчивость структур, текстур и состава всех сиенитов, включая и продуктивные породы. Особенно варьируют содержания нефелина, альбита и темноцветных минералов. Другие считают, что большая часть разновидностей пород возникла в результате процессов магматической дифференциацией нефелинсиенитовой магмы, не исключая роли более поздних метасоматических процессов в формировании промышленного редкометального оруденения [1,3]. Мы присоединяемся к последней точке зрения, поскольку данными геологического доизучения площадей Приазовья последних лет подтвержден интрузивный контакт ультраосновных пород Октябрьского массива с вмещающими породами хлебодаровского комплекса. Кроме того, интрузии щелочных пород в целом характерны для субплатформенного этапа геологического развития щитов древних платформ [3] . Кроме того, становление нефелинсиенитового комплекса Октябрьского массива в значительной степени способствовало геохимической специализации вмещающих его пород . Процесс фенитизации, широко проявленный в зоне эндоконтакта Октябрьского массива на расстоянии более 10 км , обеспечил повышенные кларки всех разновидностей пород на цирконий, ниобий, редкие земли. Состав фенитизированных пород сильно варьирует. В качестве акцессорных минералов для этих пород наиболее характерны сфен и циркон, но иногда они обогащены чевкинитом, паризитом, ортитом. Процесс фенитизации особенно широко проявлен вблизи тектонических нарушений, где фениты переходят в альбит-микроклиновые метасоматиты малой мощности (десятые доли метра), расположенных в центре фенитовых полос. Эти участки наиболее обогащены Al, K, Nb, Zr. Отдельные полосы среди фенитов имеют облик лейкократовых пород, очень неоднородных по строению, но с преобладанием альбита. Такие участки пород относятся к микроклин-альбитовым метасоматитам. Количественный минеральный состав пород очень неоднородный. В него входят: микроклин, альбит, биотит, эгирин, магнетит и мусковит. Акцессорные минералы представлены сфеном, цирконом, пирохлором. Наиболее древние ультраосновные и основные породы содержат акцессорные апатит, сфен и титаномагнетит (до 15%), изредка пирит, пирротин, халькопирит, пентландит [1]. В сравнении с кларками для ультраосновных и основных пород (по Виноградову А.П.) они специализированы на Ni (0,3-0,5%), Co (0,1%), Cr, Ti (0,6-1%), Pt (до 0,6 г/т), Nb, TRCe.

Среди щелочных пород Октябрьского массива выделяется две ассоциации. пород повышенной щелочности. Первая ассоциация нефелинсодержащих и безнефелиновых пород содержит нещелочные темноцветные минералы, а вторая - содержит щелочные пироксены и амфиболы. Первая ассоциация формировалась в условиях сравнительно высоких температур и больших глубин и может считаться первично магматической. Нефелинсодержащие породы (пуласкиты и фойяиты) отличаются между собой, главным образом, содержанием нефелина, который распространен крайне неравномерно. Содержание его в пуласкитах варьирует от 5 до 15%. Акцессорные минералы представлены апатитом, цирконом, ильменитом. Отличительная геохимическая особенность пуласкитов – высокое содержание Ba и Sr. Фойяиты образуют особенно крупные тела, мощностью в сотни метров, на юге Октябрьского массива. По химическому составу они сходны с пуласкитами, но содержание нефелина – до 25%. Резко отличаются фойяиты по геохимическим особенностям: они на порядок беднее Ba и Sr и вдвое богаче Nb и Zr, чем пуласкиты. Акцессорные минералы представлены апатитом, цирконом, пирохлором, бритолитом, флюоритом. Среди щелочных сиенитов, слагающих кольцевую зону шириной от 300 до 1200 м, наиболее характерными акцессорными минералами являются магнетит и сфен. Вблизи границ с габбро в них иногда появляется значительное количество ильменита. Содержание Ba и Sr в щелочных сиенитах понижено, содержание Zr и Nb сохраняется на том же уровне, что и в фойяитах. Вторая ассоциация субщелочных пород Октябрьского массива формировалась при более низких температурах и обусловлена широким развитием процесса альбитизации. К этой ассоциации приурочено накопление редких металлов в промышленных масштабах. Интенсивность этого процесса связана с тектоническими нарушениями, создающими блоковое строение Октябрьского массива. Многочисленные тела альбит-микроклиновых, микроклин-альбитовых пород и альбититов заполняют межблоковые зоны трещиноватости и разрывы как внутри, так и в экзоконтакте Октябрьского массива. Активность этих тектонических зон сохранялась на протяжении нескольких тектоно-магматических этапов, что обеспечило сопряженность в пространстве этих двух ассоциаций. В зависимости от степени альбитизации пород меняются содержания акцессорных минералов в породах – пирохлора, бритолита, бастнезита, ортита, циркона, флюорита [2]. Большая часть этих пород имеет редкометальное и редкоземельное оруденение. Основными рудовмещающими породами являются мариуполиты. Переход от альбитизированных вмещающих пород к собственно мариуполитам очень постепенен и выделение их тел - достаточно условно. Особенно трудно выделить тела мариуполитов на юге и юго-востоке Октябрьского массива, где интенсивной альбитизацией затронуты большие объемы нефелиновых фенитов и пегматоидных фойяитов. Мариуполиты представлены здесь обычно линзовидными значительно вытянутыми крупными (100х20 м) телами и занимают осевую часть жилообразных тел, имеющих постепенные переходы с вмещающими их фойяитами и сиентами. Они имеют согласное простирание с породами фойяитового комплекса и крутое падение (70-85 град.) на север, к центру массива [2]. Основные и ультраосновные породы встречаются на юге и юго-востоке в виде отдельных небольших блоков [1]. На северо-востоке массива (Мазуровское месторождение) мариуполиты залегают в виде поэтажных пластообразных тел среди ультраосновных и осноных пород, имея с ними четкие контакты. В центральной и западной части массива ультраосновные породы не встречены [1]. Здесь основную площадь занимают щелочные сиениты. Мариуполиты встречаются очень редко. Состав породообразующих минералов мариуполита достаточно выдержанный. В него входят полевые шпаты (50-80%), нефелин (5-40%), темноцветные минералы (5-25%), кальцит (3-7%), канкринит (2-15%), цеолиты, магнезит (1-5%). Среди полевых шпатов преобладает альбит. Темноцветные минералы представлены биотитом и эгирином, изредка - амфиболом. В них мало бария и стронция и повышено содержание ниобия и циркония, так, что в них величина отношения Вa*SrO/ZrO2 *Nb2O5 < 0,01. Акцессорные минералы - сфен, пирохлор, бритолит, флюорит, апатит.

В Октябрьском массиве выделено несколько площадей, продуктивных на редкие металлы. В южной части массива расположено Калинино-Шевченковское, а в северной - Мазуровское месторождения. Кроме того, здесь известны рудопроявления Западное, Восточное, Юго-восточное, расположенные в соответствующих частях массива. В результате статистической обработки данных полуколичественного спектрального анализа были получены средние содержания рудных элементов в мариуполитах различных участков Октябрьского массива. Количество проб, обработанное по отдельным участкам, отражает распространенность мариуполитов в их пределах. Как видно из табличных данных, Мазуровский и Калинино-Шевченковский участки отличаются максимальными содержаниями ниобия, циркония, редких земель. Отмечаются также повышенные содержания сидерофильных элементов: ванадия, никеля, кобальта и хрома, что косвенно может свидетельствовать о распространенности ультраосновных-основных пород в пределах этих участков. Парагенетические ассоциации, характерные для продуктивных пород были подробно рассмотрены ранее [4]. Кроме мариуполитов к продуктивным породам Октябрьского массива относятся нефелин-пегматиты и полевошпатовые метасоматиты. Распространенность их в продуктивных залежах достоверно установлена только на Мазуровском месторождении. Здесь соотношение этих природных разновидностей в рудных телах следующее: мариуполиты –54%; микроклин – нефелиновые пегматиты – 24%; полевошпатовые метасоматиты – 20%; вмещающие породы и продукты их изменения 1,6-2%. Различия в минеральном составе, установленные по результатам детальной разведки Мазуровского месторождения.

По составу фемических минералов в пределах каждой породы выделяются биотитовые, эгириновые и эгирин-биотитовые разности. Все природные минералогические разновидности руд связаны взаимными переходами и составляют единые тела. Среди природных разновидностей руд, выделяются участки, в которых макроскопически хорошо заметен пирохлор и циркон от небольших скоплений (рядовые руды) до более обильной вкрапленности (богатые руды). Участки, где отмечаются лишь единичные зерна редкометальных минералов, отнесены к бедным. Содержания минералов в природных разновидностях руд отражают распределение рудных элементов. Характерно то, что практически все минералы содержат ниобий и тантал в качестве изоморфных примесей [1]. Основным концентратором этих элементов является пирохлор. Содержание Nb2O5 в нем 50-60%; Ta2O5 –2,27-3,64%; отношение Nb2O5 : Ta2O5 составляет 9,4-21,7. В пирохлоре преобладают цериевые земли, но установлены содержания иттриевых редких земель. Максимальное содержание циркония по данным детальной разведки Мазуровского месторождения установлено в полевошпатовом метасоматите. В цирконе из мариуполитов Октябрьского массива установлено также повышенное содержание иттриевых земель [5].

В породах отчетливо наблюдается общее закономерное увеличение содержаний ниобия, тантала и циркония в ряду микроклин-нефелиновый пегматит – мариуполит – полевошпатовый метасоматит, что связано со степенью метасоматической проработки каждой природной разновидности. Причем во всех типах пород распределение содержаний циркония более неравномерное, чем распределение содержаний ниобия и тантала. Содержание рудных элементов в природных разновидностях руд неустойчивы и варьируют в широких пределах. Наиболее однородное распределение содержаний ниобия отмечается в микроклин-нефелиновых пегматитах, наиболее неоднородное в мариуполитах. Распределение содержаний основных полезных компонентов тесно связано друг с другом. С увеличением содержаний одного из них увеличиваются содержания и других. Наиболее тесные связи отмечаются между ниобием и танталом (от 0,38 в пегматитах до 0,77 в полевошпатовых метасоматитах). Усиление тесноты корреляционной связи между рудными элементами по мере увеличения степени метасоматической проработки пород обусловлено связью оруденения с единым процессом рудообразования. Между ниобием и танталом, с одной стороны, и цирконием, с другой, связь менее отчетливая, но во всех случаях статистически значимая (линейная).

Таким образом, проведенный анализ основных критериев редкометальной продуктивности пород Октябрьского массива позволяет сделать вывод о том, что геохимические особенности пород определялись конкретными тектоническими и геологическими условиями каждого этапа становления массива. Среди всех разновидностей пород Октябрьского массива только образования поздней послемагматической продуктивной стадии несут промышленную редкометальную минерализацию. Интенсивность ее тесно связана с положением отдельных блоков Октябрьского массива. При этом ультраосновные и основные породы комплекса выполняли роль геохимического барьера для рудоносных растворов. Широкое развитие этих пород в пределах Мазуровского месторождения обеспечили максимальную продуктивность этого участка. Относительно меньшее, но также преобладающее над остальными участками, количество блоков габбро в Калинино-Шевченковском месторождении оказало влияние на значительную концентрацию редких металлов в пределах юга, в меньшей степени, юго-востока. Остальные участки преимущественного развития щелочных сиенитов не являются перспективными на промышленное редкометальное оруденение.

Библиографический список
  • Донской А.Н. Нефелиновый комплекс Октябрьского щелочного массива. – К: Наукова думка, 1982. – 151 с.
  • Редкометальные метасоматиты щелочных массивов // Тихоненкова Р.И., Осокин Е.Д., Гонзеев А.А. и др. -М: Наука, 1967.- 196 с.
  • Солодов Н.А. Минерагения редкометальных формаций. - М:Недра,1985.-225 с.
  • Волкова Т.П. Проблемы генезиса и рудоносности Октябрьского массива щелочных пород // Сборник научных трудов НГА, 2000, №4, с.9-10. 12. Минералогия Приазовья // Лазаренко Е.К., Лавриненко Л.Ф., Бучинская Н.И. и др. – Киев: Наукова думка, 1980. – 432 с.


    Назад в библиотеку