11. Месторождения ликвационного типа

ЛИКВАЦИОННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ полезных ископаемых (а. liquation deposits; н. liquatione Lagerstatten; ф. gotes liquiole-magmatiques; и. depositos licuaciones, yacimientos licuaciones, yacimientos liquefacciones) — месторождения магматического происхождения, возникшие в недрах Земли в процессе остывания и раскристаллизации магмы основного состава, содержащей сернистые соединения металлов; при этом происходило разделение, или ликвация, остывающего расплава на две несмешивающиеся жидкости — силикатную и сульфидную.  При отвердевании силикатного расплава образовались магматические горные породы габбро-перидотитового состава, а при раскристаллизации сульфидного расплава возникли залежи сульфидных руд. Такие залежи концентрируются близ донной части чашеобразных массивов родственных им магматических пород, проникая оттуда в виде секущих рудных тел в верхней части массивов и в подстилающие их осадочные породы. Наиболее известные сульфидные медно-никелевые 

1) Интрузия небольшая и кристаллизовалась на небольшой глубине (быстрое охлаждение расплава). В этом случае капли сульфидов застывают, не успевая дойти до дна, при этом формируются висячие залежи вкрапленного оруденения.

2) Интрузия более крупная и кристаллизуется на большей глубине. Сульфидные капли успевают опуститься на дно, образуя густовкрапленные (сплошные) донные залежи.

3) В условиях медленного остывания, при наличии уже застывших вмещающих пород и еще жидкого сульфидного расплава последний при наличии благоприятных тектонических условий (дроблении пород) отжимается в трещины, образуя крутопадающие или пологие пластовые жилы (залежи), либо секущие (эпигенетические) тела при значительном перерыве между застыванием пород и сульфидов. Сульфидный расплав может выжиматься и в "раму" интрузии.

4) При длительном остывании на больших глубинах могут накапливаться сульфидно-силикатные расплавы, которые затем, выжимаясь к поверхности, образуют расслоенные залежи, в которых объемы сульфидной и силикатной частей не соответствуют друг другу.

5) В случае концентрации летучих (H₂O, CO₂, H₂, H₂S и др.) соединений в остаточном расплаве последний формирует сульфидно-силикатные руды с водосодержащими сульфидами в виде штоков и вкрапленных руд, в том числе во вмещающих породах.

Минеральный состав руд достаточно выдержан для месторождений всего мира. Главные минералы: пирротин, халькопирит, пентландит и магнетит. Второстепенные рудные минералы разнообразны: минералы меди (борнит, халькозин, ковеллин, кубанит, валлериит, дигенит, самородная медь); никеля (никелин, хлоантит, виоларит, миллерит, бравоит, полидимит, мелонит); м-лы кобальта (Co-пентландит, кобальтин и др.), м-лы благородных металлов (золота, платины, палладия, иридия, серебра и др. Встречаются также пирит, титаномагнетит, ильменит, хромшпинелиды, марказит, макинавит, молибденит, сфалерит, галенит, самородное железо и многие другие.

Из нерудных (жильные и породообразующие минералы здесь - одно и то же!) распространены оливин, ромбические и моноклинные пироксены, плагиоклазы. Второстепенные: гранаты, эпидот, серпентин, актинолит, тальк, хлорит, ильваит, карбонаты, графит и др.

Текстуры руд: массивная, полосчатая, брекчиевая, брекчиевидная, вкрапленная, прожилково-вкрапленная и др.

Структуры руд: сидеронитовая, зернистая, порфировая, распада твердого раствора и др.

Околорудные изменения: серпентинизация, амфиболизация, хлоритизация, оталькование, карбонатизация.

ГЛАВНЫЕ ПРИЗНАКИ ЛИКВАЦИОННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1) Тесная пространственная связь рудных залежей с породами основного и ультраосновного состава дифференцированных интрузий.

2) Тяготение рудных залежей к придонным частям интрузий.

3) Слабые околорудные изменения пород, незначительные первичные геохимические ореолы (не всегда).

4) Относительно простой и выдержанный минеральный состав.

5) Наличие расслоенных каплевидных сульфидных вкрапленников.

6) Характерная сидеронитовая структура руд и отсутствие замещения ранних силикатов сульфидами.

12. Гранитные пегматиты

Пегматитами обычно называют жилы крупно- или гигантозернистого строения, сложенные теми же минералами, что и горные породы, с которыми пегматиты связаны по своему происхождению. В природе наиболее распространены гранитные пегматиты, они состоят из полевых шпатов (микроклина, ортоклаза, плагиоклазов), кварца, в качестве второстепенного минерала обычны слюды (мусковит и биотит), т. е. по валовому минеральному составу эти пегматиты соответствуют гранитам. Образование пегматитов тесно связано с магматическими процессами, но все они несут на себе явственные следы интенсивных постмагматических преобразований. Соотношение и роль этих процессов при образовании пегматитов трактуются по-разному.

Гранитные пегматиты встречаются среди гранитов и других горных пород в виде жил и линз размером от 0,5 до 20 м по мощности и от 10 до 300 м в длину. В качестве самого простого определения можно было бы сказать, что пегматиты — это жилы крупно- или гигантозернистых гранитов. Но это определение неполное, так как состав пегматитов более сложен, а в пределах жил встречаются средне- и мелкозернистые агрегаты минералов. В этом определении не отражено происхождение пегматитов. Поэтому охарактеризуем более подробно особенности минерального состава и строения пегматитовых жил.

Главными минералами гранитных пегматитов являются полевые шпаты, слагающие от 50 до 70% объема пегматитовых жил, и кварц, на долю которого приходится от 20 до 40% объема жил. Обычными второстепенными минералами являются слюды (мусковит и биотит). Для промышленных целей важно, что в пегматитах встречаются минералы-концентраторы бора, фосфора, урана, редких земель, тория, лития, бериллия, цезия, тантала и других редких химических элементов. Характерно, что в гранитных пегматитах микроклин, ортоклаз и кварц нередко образуют друг с другом особые срастания — это пластинчатые, веретенообразные, клиновидные и изгибающиеся вростки кварца в едином блоке микроклина (рис. 82). Внешне они иногда напоминают древние письмена, поэтому весь сросток называется графическим срастанием, или письменным гранитом (рис. 83), или еврейским (по форме "букв") камнем. Узор срастаний полностью подобен тем, которые образуются в металлургических процессах при одновременной (эвтектической) кристаллизации двух металлов из их совместного расплава. По представлениям А.Е.Ферсмана, микроклин (ортоклаз) и кварц в таких срастаниях также образовались при их одновременной кристаллизации из магмы. По физико-химическим диаграммам температура кристаллизации оценена в 990±20°С. Такие срастания столь характерны для пегматитов, что именно по ним эти горные породы получили свое название: термин "пегматит" (от греч. рё§та (рё^таЪоз) —крепкая связь) впервые был предложен в 1822 г. Р. Гаюи для обозначения графических срастаний ортоклаза и кварца.