Лекция 7. Магматические месторождения

Магматические месторождения образуются в процессе дифференциации и кристаллизации рудоносной магмы при высокой температуре (1500-800⁰С), высоком давлении и на значительных глубинах (3-5 км и более).

Магматические месторождения пространственно и генетически связаны с интрузивными массивами ультраосновного, основного и щелочного состава. Эти месторождения находятся среди дифференцированных интрузивных массивов. Вещественный состав руд магматических месторождений зависит от состава материнских интрузивных пород. Месторождения хромитов, платины и алмазов связаны с ультраосновными породами, титаномагнетитовые и сульфидные медно-никелевые месторождения ассоциированы с основными и ультраосновными породами, нефелин-апатитовые и редкоземельные месторождения приурочены к щелочным породам.

Магматические месторождения образуются на платформах и в геосинклинальных областях. Большинство месторождений располагаются на платформах и связаны с глубинными разломами и зонами тектоно-магматической активизации.

Геологический возраст магматических месторождений различный. Известны протерозойские, каледонские, герцинские, раннемезозойские и альпийские месторождения.

Промышленное значение магматических месторождений значительное. В магматических месторождениях заключены основные запасы алмазов, хромитов, апатита и титаномагнетитовых руд, из них получают около 90% платины, на их долю приходится около 60-70% никеля. При переработке руд магматических месторождений из них попутно извлекают медь, золото, кобальт, ванадий, селен, теллур и др.

Магматические месторождения в зависимости от условий образования и дифференциации рудоносных магматических расплавов подразделяются на следующие классы: 1) раннемагматические, 2) позднемагматические, 3) лик-вационные.

Раннемагматические месторождения формируются на ранней стадии кристаллизации магмы. При остывании и кристаллизационной дифференциации магматических расплавов высокотемпературные рудные минералы (алмаз, платина, хромит, циркон, монацит и др.) выделяются раньше или одновременно с силикатными минералами. Образование этих месторождений связано с процессами гравитации и аккумуляции рудных минералов в силикатном расплаве, в результате чего образуются участки, обогащенные рудными минералами.

Для раннемагматических месторождений характерны следующие признаки:

1) вкрапленные текстуры и кристаллическизернистые структуры руд;

2) постепенный переход между рудой и вмещающей породой;

3) неправильная форма рудных тел в виде гнезд, линз, пластообразных залежей.

Раннемагматические месторождения представлены алмазоносной кимберлитовой, хромитовой и лопаритовой рудными формациями.

К раннемагматическим месторождениям относятся месторождения алмазов в кимберлитовых трубках Якутии, Южной Африке и др., месторождения хромитов Бушвельдское и Великая дайка в Южной Африке, Ключевское месторождение на Урале, редкоземельное месторождение Ловозерское на Кольском полуострове.

Позднемагматические месторождения формируются в поздние стадии процесса кристаллизации магмы. В результате кристаллизационной дифференциации магмы образуется остаточный рудный расплав, насыщенный летучими компонентами (минерализаторами). Присутствие минерализаторов в магме понижает температуру кристаллизации рудных минералов, уменьшает вязкость и повышает подвижность магматического расплава. Кристаллизация рудоносной магмы начинается с выделения силикатных породообразующих минералов, а рудное вещество и летучие компоненты накапливаются в остаточном рудном расплаве. Кристаллизация этого остаточного рудного расплава приводит к образованию позднемагматических месторождений.

Для позднемагматических месторождений характерны следующие признаки:

1) эпигенетический характер рудных тел, представленных жилами, линзами и трубообразными телами;

2) преобладание массивных руд над вкрапленными и прожилково-вкрапленными рудами;

3) контакты рудных тел с вмещающими породами обычно четкие, резкие;

4) сидеронитовая структура руд.

Позднемагматические месторождения представлены хромитовой, титаномагнетитовой, апатит-магнетитовой и апатит-нефелиновой рудными формациями.

К позднемагматическим месторождениям относятся хромитовые месторождения Кемпирсайские в Западном Казахстане, Сарановское на Урале, титаномагнетитовые месторождения Кусинское, Гусевогорское, Качканарское на Урале, платиновое месторождение Бушвельдское в Южной Африке, апатит-магнетитовое месторождение Лебяжинское на Урале, апатит-нефелиновое месторождение Хибинское на Кольском полуострове.

Ликвационные месторождения образуются в процессе ликвации и разделения рудно-силикатной магмы на рудный (сульфидный) и силикатный расплавы. При понижении температуры растворимость сульфидов уменьшается и однородный магматический расплав начинает разделяться на сульфидный и силикатный расплавы. Причиной ликвации магматического расплава может быть ассимиляция магмой боковых (вмещающих) пород, нарушающих химическое равновесие. Геохимическими факторами, влияющими на ликвацию сульфидного расплава, являются концентрация серы, состав силикатной магмы и содержание в ней железа, магния, кремния и халькофильных элементов.

К ликвационным относятся сульфидные медно-никелевые месторождения. Главными рудными минералами являются пирротин, халькопирит, пентландит. Второстепенные и редкие минералы представлены магнетитом, кубанитом, талнахитом, и платиноидами. Руды имеют массивную, брекчиевую, вкрапленную и прожилков-вкрапленную текстуры. Для сингенетических руд характерны вкрапленные текстуры и для эпигенетических руд - массивные, брекчиевые и прожилково-вкрапленные текстуры. Форма рудных тел пластообразная, линзовидная и жильная.

Ликвационные месторождения относятся к халькопирит-пентландит-пирротиновой формации.

Типичными представителями ликвационных месторождений являются сульфидные медно-никелевые месторождения Садбери в Канаде, Монча-Тундра и Печенга на Кольском полуострове, Норильское, Октябрьское и Талнахское в Восточной Сибири. В Казахстане известны месторождения Южный Максут и Камкор.

Основная литература: 1 [51-66], 2 [59-81]

Контрольные вопросы

1. Как образуются магматические месторождения?

2. Как образуются ликвационные месторождения?

3. Как образуются раннемагматические месторождения?

4. Как образуются позднемагматические месторождения?

5. Какие полезные ископаемые характерны для ликвационных месторождений?

6. Какие полезные ископаемые характерны для ранне- и позднемагматических месторождений?

7. Какое промышленное значение имеют магматические месторождения?