Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
ния, вначале увеличивается, а затем сокращается количество кальция. По мнению Е. Эпштейна, при этих обстоятельствах трудно объяснить появление карбонатитового расплава на заключительном этапе дифференциации магмы, постепенно насыщающейся кремнеземом и щелочами за счет сокращения содержания щелочноземельных элементов.
Обосновать гидротермальный генезис карбонатитов при этих условиях также нелегко, но все же можно. Э. Сеттер на основании изучения норвежского месторождения Фён полагает, что на глубине из материнской перидотитовой магмы возникает ультращелочная магма, насыщенная углекислотой. Это возможно, когда магматический очаг находится на большой глубине и имеет значительную протяженность по вертикали. Углекислота и другие летучие соединения, находящиеся в первичной магме, будут стремиться вверх и концентрироваться в апикальной зоне очага. Реакция углекислоты с парами воды при последующей диссоциации угольной кислоты приведет к диффузии ионов HCO3 И СОз- В этих условиях возникнет мобильное электрическое поле, обеспечивающее перенос кверху одновалентных и двухвалентных катионов натрия, калия, кальция, магния, бария и стронция, с сохранением стабильной позиции ионов кремнезема.
Такой процесс может привести к накоплению в верхних участка^ очага ультращелочной магмы, богатой углекислотой. При внедрении дифференцированных таких образом порций магматического расплава формируется серия ийолит-уртитовых пород и карбонатитов, а вмещающие породы при воздействии газовой фазы таких магм фенитизируются. Однако в связи с быстрым снижением температуры и давления при подъеме магмы в верхние горизонты земной коры только малая часть карбонатитов схватывается из расплавов. Большая же их часть формируется из вскипающих газоводных растворов, насыщенных углекислотой, отделяющихся от магмы; эти растворы реагируют с окружающими силикатными породами, метасоматически замещая их.
В этой схеме много противоречивых и неясных мест. Однако гидротермальная природа карбонатитов некоторых месторождений подтверждается при их полевом и лабораторном исследовании. В пользу такого генезиса говорят следующие данные (А. Гинзбург, Е. Эпштейн):
1) постепенные переходы от карбонатитов к замещаемым ими породам;
2) наличие наряду с прямолинейно ограниченными сложных по очертаниям тел карбонатитов, часто развивающихся по тончайшим трещинкам;
3) реликты незамещенных силикатных пород, пронизанные сетью прожилков;
4) метасоматическая зональность в распределении минеральных ассоциаций, наблюдающаяся у контактов карбонатных и силикатных пород, например переход карбонатита в карбонат-апатитовую породу, затем в флогопит-магнетит-апатитовую, далее в пироксеновую, вслед затем в нефелин-пироксеновую и, наконец, в мелилитовую породу (Л. Бородин) ;
5) зависимость состава темноцветных и акцессорных минералов карбонатитов от состава силикатных пород, рассматривающихся в качестве замещенных;
6) избирательный характер карбонатного метасоматоза, при котором гипербазиты и ийолит-мельтейгиты замещаются охотнее нефелиновых и щелочных сиенитов:
7) закономерная смена минеральных парагенезисов при многостадийном развитии карбонатного процесса в соответствии с изменением кислотности — щелочности растворов и химических потенциалов Ca, Mg? Fe, CO2.
Некоторые геологи придают метасоматическим процессам исключи-
тельное значение, полагая, что они диктуют не только условия формирования карбонатитов, но в значительной мере определяют и природу несущих их ультраосновных-щелочных пород. Такие крайние взгляды развивал Л. Бородин. Он полагал, что единственными изверженными породами ультраосновных-щелочных комплексов являются гипербазиты (в первую очередь пироксениты). Щелочные разновидности этих комплексов формируются под воздействием на них минерализованных щелочных растворов метасоматическим путем, вследствие нефелинизации пи-роксенитов. Перегруппировка вещества,' связанная с нефелинизацией пироксенитов, приводит, в частности, к высвобождению кальция и других элементов с последующим накоплением их в карбонатитов ых залежах.
Как же в настоящее время подходить к условиям образования карбонатитов, учитывая вышеизложенный противоречивый материал об их генезисе? Для понимания обстановки накопления карбонатитов никогда не надо забывать, что условия их образования резко отличаются от условий формирования других групп эндогенных месторождений необычайно широким диапазоном по вертикали, характеризующимся существенным изменением давлений от очень больших до почти нормальных и резкими колебаниями температур от магматических до наземных.
В связи с этим одни исследователи, изучавшие глубоко срезанные месторождения, находили в них черты магматического генезиса, другие же, рассматривавшие слабо эродированные карбонатитовые залежи, наблюдали в них признаки метасоматического происхождения. В этих условиях не исключена возможность существенной эволюции генезиса карбонатитов на сравнительно протяженном пути их образования от глубинных к поверхностным частям месторождений. Не будет слишком смелым предположение о том, что глубинные карбонатиты формировались в основном из магматических расплавов, а по мере подъема родо-начальной магмы по достижении определенного уровня происходило вскипание расплава и начинала работать газово-жидкая фаза системы. Не исключена возможность того, что высокотемпературные ранние порции карбонатитового вещества представляли собой застывший расплав, а более поздние и более низкотемпературные, наложенные на него, созданы в результате деятельности постумных газово-жидких агентов.
