Геология апатито-нефелинового месторождения Коашва : Хибинский массив

• Автор: Коноплева, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 25.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 275 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Геологическое строение Хибинского массива
1.1. Нефелиновые сиениты
Фойяиты
Малиньиты
Рисчорриты
Лявочорриты
1.2. Фоидолиты
Уртиты комплекса фойяитов
Мельтейгит-уртиты Главного и Малого колец
Апатито-нефелиновые породы
Апатито-титанитовые и нефелино-титанитовые породы
1.3. Щелочные сиениты
Глава 2. Месторождение Коашва
2.1. Геологическое положение и краткая характеристика
рудных полей и месторождений
2.2. Геология месторождения Коашва
2.3. Морфология рудной зоны месторождения Коашва
2.3.1. Поперечные разрезы
2.3.2. Продольные разрезы
2.3.3. Погоризонтные планы
2.4. Фрактальное строение апатитового штокверка
2.5. Основные результаты изучения структуры Коашвинского месторождения
Глава 3. Вещественная зональность Хибинского массива
3.1. Геохимическая зональность
3.2. Ти пох ими зм м инералов
Минералы ряда нефелин-кальсшшт
Калиевые полевые шпаты
Клинопироксены
Амфиболы
Слюды ряда флогопит-аннит
Титанит
Лампрофиллит-баритолампрофиллит
Группа эвдиалита
Фторапатит
Основные черты типохимизма минералов
3.3. Закономерности изменения концентрации углеводородов
3.4. Зональность фоидолитовой толщи
Глава 4. Геодинамические условия и механизм формирования
перколяцнонной зоны Главного кольца
Заключение

Список литературы
Приложение 1. Химический состав пород
Приложение 2. Минеральный состав пород
Приложение 3. Состав минералов ряда нефелин-кальсилит
Приложение 4. Состав калиевых полевых шпатов
Приложение 5. Состав клинопироксенов
Приложение 6. Состав амфиболов
Приложение 7. Состав минералов ряда аннит флогопит
Приложение 8. Состав титанита
Приложение 9. Состав минералов ряда лампрофиллит-баритолампрофиллит
Приложение 10, Состав минералов группы эвдиалита
Приложение 11. Состав фторапатита
Приложение 12. Состав пиролизных газов

ВВЕДЕНИЕ
“...всякие новые предположения могут явиться тем ферментом, который заставит прежние взгляды перебродить и измениться или, наоборот, окрепнуть в горниле возражений и новой проверки”.
Акад. ФЛО. Левинсон-Лессинг (1932)
Актуальность исследования и защищаемые положения. Хибинский щелочной массив - крупнейший в мире массив нефелиновых сиенитов и фоидолитов с уникальными месторождениями апатито-нефелиновых руд. Массив расположен в центральной части Кольского полуострова на контакте архейских грашгго-гнейсов и протерозойского вулканогенно-осадочного комплекса. Резко расширяющееся вблизи поверхности тело нефелиновых сиенитов (фойяитов-хибинитов) разделено на две приблизительно равные по площади части конической (кольцевой в плане) зоной фоидолитов (мельтейгитов-ийоли-тов-уртитов), окаймлённых оторочкой пойкилитовых нефелиновых сиенитов (рисчорритов) и/или неравнозернистых нефелиновых сиенитов (лявочорритов), переходных по составу и структуре между фойяитами и рисчорритами (т.н. Центральная дуга или Главное кольцо). Апатито-нефелиновые и титанито-апатито-нефелиновые породы формируют линзовидные залежи в апикальных частях фоидолитовой толщи и связаны с ней постепенными переходами. К зоне Главного кольца также пространственно тяготеют многочисленные жильные образования.
Изучение массива началось ещё в конце 19-го века и активно продолжается до наших дней. За это время выполнено множество научно-исследовательских, тематических и геологоразведочных работ, результаты которых изложены в сотнях опубликованных и фондовых источников. Открыты, разведаны и на протяжении десятилетий успешно эксплуатируются крупнейшие в мире месторождения апатито-нефелиновых руд. Казалось бы, что за столь длительный период всестороннего изучения не должно остаться «белых пятен» в вопросах геологии, петрографии, структуры и генезиса массива и его месторождений. Однако это не так. До сих пор не существует единой точки зрения на возрастные соотношения слагающих массив породных комплексов и их генезис. Геологические наблюдения над контактами различных пород массива дают противоречивые материалы, поэтому многочисленные генетические схемы, разработанные на их основе, расходятся по принципиальным вопросам.
Неоднозначность контактных взаимоотношений фойяитов и их разновидностей (хи-бинитов, лявочорритов) позволяет различным исследователям интерпретировать их как в пользу многофазности данного интрузивного комплекса, так и наоборот. И если магматическая природа фойяитов-хибинитов не вызывает сомнений, то по поводу генезиса рисчорритов взгляды исследователей расходятся: одни считают их магматическими образованиями, другие - метасомагическимн, третьи - породами гибридного генезиса.
Разные мнения высказывались и о происхождении апатато-нефелиновых месторождений, которые отаосят либо к магматическим образованиям, связывая их с ийолиг-

Таблица 1.2. Химический состав фойяитов
Компонент Распределение (г2) и Содержание (мае. %)
Мо А min max о
Si02 Нормальное (0.952) 143 53 75 54.74 47.48 63
тю. Логнормальное (1.000) 143 0.86 0.88 0.20 5
ZrOj Логнормальное (0.955) 86 0.07 0.10 0.02 0
AIA Нормальное (0.998) 143 21.00 20.95 13.61 28
FeA Логнормальное (0.997) 143 1.50 2.26 0.24 7
FeO Нормальное (0.992) 143 1.75 1.78 0.39 6
MnO Логнормальное (0.997) 139 0.14 0.19 0.08 0
MgO Логнормальное (0.989) 143 0.42 0.49 0.07 2
CaO Логнормальное (0.998) 143 1.12 1.18 0.45 6
SrO Логнормальное (0.933) 112 0.22 0.11 0.01 0
Na20 Нормальное (0 996) 143 9.50 9.47 5.78 13
К,0 Нормальное (0.999) 143 5.50 5.83 1.14 9
PA Экспоненциальное (0.999) 124 0.06 0.18 0.00 1
CO, Логнормальное (0.993) 84 010 0.12 0.03 1
h,o Коши (0.991) 143 0.75 1.09 0.24 3
So6a Экспоненциальное (0.999) 64 0.01 0.04 0.01 0
Cl Экспоненциальное (0.996) 123 0.01 0.04 0.00 0
F Экспоненциальное (0.955) 120 0.13 0.15 0.00 0
Примечание. Здесь и далее использованы данные о составе пород по профилю A-B-C-D-E-F, а также сводки анализов А. В. Галахова (1968), Т. Н. Ивановой с коллегами (1987) и И. И. Перекреста с коллегами (1978). Характер распределения выбран по наибольшему коэффициенту корреляции; л— число образцов; Мо - модальное содержание; X - содержание на 1/2 высоты (в случае экспоненциального распределения), среднее геометрическое (в случае логнормального распределения), среднее арифметическое (в случае распределений Гаусса и Коши) или медианное (в случае О-нормального, бимодального и неизвестного распределений); min и шах — минимальное и максимальное содержания, соответственно, а- стандартное отклонение.
Сведения о химическом составе штуфных проб фойяитов по нашим и почерпнутым в работах (Галахов, 1968; Иванова Т.Н. и др., 1987; Перекрест и др., 1978) данным приведены в таблице 1.2. Как это и свойственно плутоническим породам, эмпирические распределения содержания главных компонентов фойяитов (оксидов Si, Al, Na, К и Fe) отвечают нормальному закону. Логнормальные (экспоненциальные) распределения содержаний оксидов Mg, Са, Sr, Р, Ti, Zr, а также F и С1 связаны с перераспределением этих компонентов в прикон-тактовые с породами Главного кольца участки фойяитов (см. рис. 1.14), обогащённые фто-рапатитом, «титаномагнетитом», эвдиалитом и др. минералами.
Такая интерпретация характера распределения компонентов основывается на теоретических выкладках, заключающихся в том, что если изначально породы были равновесными, а перемещение вещества в процессе метасоматоза и метаморфической дифференциации происходило посредством диффузии, привнос (вынос) компонента Ах в момент Г будет зависеть от его количества в момент / (Кейльман, Панях, 1976; Ефремова, Стафеев, 1985):