Кристаллизационные месторождения

Кристаллизационными называются месторождения, которые образуются в магматической камере непосредственно в процессе кристаллизации магмы. Под воздействием гравитационной дифференциации более тяжелые (рудные) минералы опускаются на дно магматического резервуара. Однако этот процесс часто нарушается конвективными течениями. Кроме того, создаются условия, при которых кристаллизация рудных минералов может происходить ранее породообразующих или после них. В соответствии с этим различают раннемагматические и позднемагматические месторождения.

Раннемагматическими называются кристаллизационные месторождения, образовавшиеся в процессе кристаллизации рудных минералов одновременно или несколько раньше породообразующих минералов, которые кристаллизуются в силикатной магме при температурах 1000-1300⁰. Такой способностью обладают хромит, минералы платины и платиноиды, алмазы и некоторые минералы редких земель. Эти тяжелые рудные минералы в процессе кристаллизации опускаются в жидкой магме на дно магматического резервуара, образуя гнезда, штоки, обособления, шлиры. Иногда они перемещаются в магме под действием тепловых потоков.

Руды обычно вкрапленные. Встречаются шлирообразные тела (хромиты, титаномагнетиты). Для руд характерен отчетливый идиоморфизм рудных минералов, сцементированных поздними выделениями породообразующих силикатов. Среди них особенно известны месторождения алмазов (кимберлитовые трубки). Раннемагматические процессы имели место при формировании хромитов, а также платины (Бушвельд - месторождение Cr и Pt в Ю. Африке), лопарита, монацита, циркона (Кольский п-ов). К этой же группе относятся месторождения строительных материалов - гранитов, диабазов, лабродоритов.

Наиболее важное промышленное значение имеют кимберлитовые и лампроитовые алмазоносные тела. Кимберлиты образуют трубки (см. рис. 9

). Это вулканические тела, сложенные эруптивной брекчией ультраосновного состава - кимберлитом. Брекчия представляет собой породу, содержащую сцементированные кимберлитом обломки вмещающих пород и пород ультраосновного комплекса. Формируются на платформах. Алмазы образуют вкрапленники. Они обычно рассматриваются как породообразующие минералы трубок, но не исключается их связь с пневматолитовыми и даже гидротермальными процессами. В сечении трубки достигают 1 и более км. Так, трубка Камафука-Камазамбо в Анголе имеет размеры 3,2х0,5 км. На глубине трубки переходят в дайки, сложенные порфиритовой ультраосновной породой. Алмазы ассоциируют с гранатом, оливином, диопсидом. Они кристаллизовались, вероятно, вместе. Магма с алмазами зарождалась на глубинах около 100 км и поднималась по трубчатым каналам. Типичными примерами таких месторождений являются алмазоносные трубки Южн. Африки, трубки «Мир», «Удачная» и другие, выявленные в Якутской алмазоносной провинции.

Позднемагматическими называются кристаллизационные месторождения, образованные в результате выделения рудных минералов после кристаллизации породообразующих минералов при температуре 1000-1200^о. На последних стадиях кристаллизации обособляется своеобразный рудный (остаточный) расплав, образованный из капель рудных минералов. Этот расплав застывает на месте или перемещается по трещинам почти застывшего интрузива, образуя жильные тела, штоки, пластообразные залежи, линзы. Характерны нерезкие постепенные границы с вмещающими породами. Размеры могут быть значительными - до 15 км длиной. Эти процессы чаще происходят в основных и щелочных породах (габбро-перидотитах, сиенитах). Для позднемагматических месторождений характерны: наличие эпигенетических рудных тел (жил, линз, труб); ксеноморфный облик рудных минералов, цементирующих ранние породообразующие минералы (сидеронитовая структура-оливин и пироксен цементируются магнетитом); крупные масштабы концентрированных руд. Необходимо отметить, что на одном месторождении часто наблюдаются скопления руд ранне- и позднемагматической кристаллизации. При этом по общим запасам первые больше, но они менее концентрированы.

Месторождения связаны со следующими формациями магматических пород: перидотиовая (хромиты, платиноиды); габбро-пироксенит-дунитовая (титаномагнетиты); щелочных пород (апатит-магнетитовые, апатит-нефелиновые, редкоземельные месторождения).

К этой группе относятся апатитовые месторождения Хибин на Кольском полуострове. Хибинский массив сложен нефелиновыми сиенитами и хибинитами (рис. 16). Он имеет коническое строение, обусловленное внедрением нескольких порций магмы разного состава. Залежи апатита, образующие кольцо крупных линз по периферии, связаны с внедрением ийолит-уртитов. Апатита до 30-70 %.

Рассматриваемые месторождения имеют большое промышленное значение как месторождения хромитов (крупные) - Урал (Кемпирсай), Африка (Бушвельд), Кавказ, Вост. Сибирь, Турция, Куба. Важными являются месторождения титано-магнетитов (Урал, Швеция) и платины (Урал и другие районы).