Магматичні родовища
Відео: Гірські породи і корисні копалини
Магматичні родовища утворюються в процесі диференціації та кристалізації магми при високій температурі (1500-800 ° С), високому тиску (сотні кілограм сили на квадратний сантиметр) і на значних глибинах (3-5 км і більше). Першоджерелом речовини магматичних родовищ є, ймовірно, верхня мантія Землі, про що свідчать приуроченість ряду родовищ і що вміщають їх базальтоідних порід до глибинних розломів і близькість відносин з-топів сірки сульфідів до метеоритного стандарту.
Для магматичних родовищ характерна тісний зв`язок їх з виверженими гірськими породами, з якими вони утворюються в результаті загальних процесів. У магматичних родовищах і вміщають їх вивержених породах зустрічаються сходnot-ні рудні і нерудні мінерали, але кількісно рудні мінерали переважають в родовищах в порівнянні з вміщають породами.
Магматичні родовища є промислові об`єкти як рудні (платина, хроміт, залізні, титанові і мідно-нікелеві руди та ін.), Так і природного каменя (алмаз, графіт, апатит і ін.).
Більшість петрологію (Н. Боуен, В. Гольдшмит і ін.) Вважали все гірські породи похідними єдиної базальтової магми. в результаті диференціації якої виникли і різноманітні комплекси гірських порід і пов`язані з ними рудні родовища. Ф. Ю. Левінсон-Лессінг (1927 г.) до «магматическим» родовищ відносив не тільки «продукти безпосередній кристалізації магми, а й продукти її матеріального впливу на навколишнє середовище». Великий інтерес представляють його роботи про асиміляційних явищах в магмі, т. Е. Про взаємодію магми з породами, що вміщають, що супроводжується частковим вплавленням порід покрівлі. Асиміляція останніх природно, викликає зміну хімічного складу актівногс магматичного розплаву, що може з`явитися основною причиною Диференціації магми.
Вміст води і летючих речовин знижує температур плавлення магми. Р. Горансон дослідним шляхом довів, що ПРР: зміст в розплаві 1% води граніт плавиться при температурі 1030 ° С, а при 5% води - при температурі 840 ° С. Цікаві Дані були отримані при вивченні камчатських вулканів. Базальтова лава Ключевського вулкана мала максимальну температуру 1175 ° С нижня температурна граніцепластічності лави була 690 ° С. Максимальна температура андезитовой лави під час екструзії була 930 ° С, а пластичне стан її збереглося при 650 ° С.
Геологічна будова магматичних родовищ
Магматичні родовища утворюються як в геосинклінальних областях, так і на платформах.
У геосинкліналях дві формації: перідотітового з родовищами хромітів і деяких елементів групи платіни- габро-ліроксеніт-дунітоваяс родовищами титаномагнетитів і елеnot-ментів групи платини. На платформах три рудні формації: основних і ультраосновних порід з мідно-нікелевими месторожденіямі- ультраосновних порід, що включають алмазоносних кімберліти- лужних порід з родовищами руд рідкісних земель, танталу і ніобію, а також апатитів і апатит-магнетитових руд.
На території СHГ відомі магматичні родовища протерозойского, каледонского, герцинского і раннемезозойского возраста- з більш молодих за віком родовищ вкажемо раннеальпійскіе хромітові родовища Шорджінского масиву Аменіі.
Магматичні родовища залягають головним чином в інтрузивних породах. Знахідка самородного заліза в базальтах Гренландії, що представляє виключення з цієї закономірності, потребує обгрунтування земного, а не космічного походження цього заліза.
Інтрузивні породи, що вміщають магматичні родовища, зазвичай відносяться до основних і ультраосновних різницям - це габро, норити, піроксеніти, перідотіти і дуніти. З основними породами (габро, норитами, анортозитами) просторово і генетично пов`язані родовища титану, ванадію, міді, нікелю, кобальту і платіноідов- з ультраосновнимі породами (дунітамі, перидотитами, піроксенітамі) - родовища платини, хромітів, алмазу, іноді міді і нікелю.
У кислих і середніх породах магматичні родовища зустрічаються досить рідко. Слід зазначити родовище залізних руд Кірунавара в Північній Швеції, генезис якого трактується як результат глибинної диференціації сіенітовой магми. Деякі вчені вважають це родовище первинно-осадових, згодом метаморфізовани.
Приуроченість магматичних родовищ до основних порід можна пояснити двояко:
в основних породах відзначається підвищений вміст заліза та інших металевих компонентів, що сприяє формуванню в них рудних покладів основна магма, що містить відносно невелика кількість кремнезему, має меншу в`язкість, кращої рухливістю і, отже, вона більш здатна до процесів диференціації. Значний вплив на процес диференціації магми надають леткі компоненти (Н20, С1, В, Н, Р і ін.), Які знижують температуру плавлення руд і сприяють кращій рухливості з`єднань. Багато магматичні родовища залягають серед смужчатих, псевдостратіфіцірованних порід. Такі гіпербазіти Уралу, Бушвельдскій комплекс, лужні породи Кольського півострова і ін.
Існують три основні гіпотези формування стратифікована інтрузівов:
1) ліквационноє розшарування магми на глибині з послідовною, пошаровим ін`єкцією розплавів різного складу в верхні горизонти земної кори;
2) ліквационноє, або кристаллизационная, диференціація магми на глибині і одноактна впровадження гетерогенних розплавів в верхні частини Землі;
3) ліквационноє диференціація рудоносних магми на місці становлення масивів з диференціальним переміщенням молекул або мінералів в магматичної камері.
Крім того, існує думка і про Метасоматичні походження смужчатих рудоносних масивів. Ймовірно, метасоматические процеси можуть завуалювати первинний склад і будова масивів, але ними не може бути пояснена полосчатая структура.
Морфологічні особливості магматичних родовищ
Форми рудних тіл магматичних родовищ відрізняються значною різноманітністю. Серед них спостерігаються гніздо- і штокообразние тіла (уральські родовища платини), жило- і плітообразние поклади (Сарановское родовище хроміту), галактика поклади і жили (мідно-нікелеві родовища), стовбуваті тіла (алмазоносних кімберліту Південної Африки й Сибіру) і, нарешті, поклади вкрай неправильної форми.
Поряд з великими покладами, розміри яких становлять сотні метрів по простяганню і падінню, зустрічаються і незначні за розмірами тіла, що мають кілька дециметрів або сантиметрів в діаметрі.
У більшості магматичних родовищ перехід між рудою і вміщає породою поступовий, через зони загасаючої рудної вкрапленности. Таке, наприклад, більшість родовищ платіноносних хромита. Але в деяких випадках контакт між рудою і вміщає породою представлений і найбільш чіткою кордоном, що спостерігається на Кусінском родовищі титаномагнетитових руд. Дуже часто магматичні родовища являють собою групу рудних покладів, в якій одне тіло змінюється іншим як по простяганню, так і по падінню. Подібне явище часто спостерігається на уральських
Н. В. Павлов (1941 г.), вивчив чотири хромітоносних масиву Південного Уралу, встановив такі найважливіші закономірності:
1. Акцесорні хромшпінеліди дунитов в порівнянні з такими з перідотітов відрізняються більш високим вмістом СггОз і мінімальним вмістом А120з- вони менш магнезіальних і більш залізисті в порівнянні з хромшпінелідах з перідотітов.
2. рудообразующего хромшпінеліди в порівнянні з акцесорними містять більше Сr203 і Мg0 і менше А1203 і FеО.
3. Склад хромшпинелидов, взятих в межах як одного, так і декількох блізрасположенних рудних тіл родовища, має незначні коливання. Склад же хромшпинелидов з родовищ, що знаходяться в межах одного масиву, але в різних по петрографічного складу ділянках, має помітні, а іноді і значні відмінності.
Хромшпінеліди з родовищ, що залягають в дунітах, відрізняються підвищеним вмістом Сг20з- .в хромшпінелідах з родовищ в гарцбургітов міститься менше Сг203, але дещо більше А1203.
4. Істотно магнезіальні рудообразующие хромшпіне
ліди характерні для рудних тіл, що залягають в породах високої
магнезіально. Ставлення МgО: FеО для них в хромшпінелі
дах 1,8-2,6, а в ультрабазітах 10,0-12,5.
Магнезіально-залізисті хромшпінеліди характерні для родовищ, що залягають в породах підвищеної залозистого. Для них ставлення Мg0: FеО в хромшпінелідах 0,6-1,8- в ультрабазітах 4,7-9,8.
Отже, хромшпінеліди з підвищеним вмістом хрому (більш якісні) характерні для дунитов (а не перідотітов) і зустрічаються як рудообразующие (а не акцесорних) мінерали.
Важливе значення для цілей випробування і оцінки родовищ має ту обставину, що хромшпінеліди в межах одного або блізрасположенних рудних тіл мало відрізняються за складом.