Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-структурные особенности рудного поля северной части Ийолит-Уртитовой дуги Хибин

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Геолого-структурные особенности рудного поля северной части Ийолит-Уртитовой дуги Хибин"

гз е.]

Я л.-:-} <г-ч ' ° ■■■■•.О '."•/V

На правах рукописи

ГЕОЛОГО-СТРУНТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РУДНОГО 0014 СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЙЙОШ-УРТВТОВО! ДУГН !11Ш1

Специальность 04.00.11 - геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 1997

Работа вьшшшена в Геологическом институте

Кольского научного центра Российской Академии Наук (ГИ КНЦ РАН).

Научный руководитель

- доктор геолого-минералогических наук Дудкин Олег Борисович

Официальные оппоненты

- доктор геолого-минералогических наук,

старший научный сотрудник Орлова Майя Павловна (ВСЕГЕИ)

- кандидат геолого-минералошческих наук,

доцент Козлов Александр Владимирович (СГТГТИ / ТУ)

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государственный университет,

геологический факультет (СПбГУ)

Защита диссертации состоится " № " ¡997 г в ¡5 часов 15

минут на заседании диссертационного совета Д.063.15.02 в Санкт-Петербургском государственном горном институте (техническом университете) имени Г.В.Плеханова по адресу: 199026, Санкт-Петербург, 21 линия, д.2, ауд. 73

Автореферат разослан " " января 1997 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института им. Г.В.Плеханова.

{-го а- сс^

Ученый секретарь диссертационного совета, к.г.-м.н., доцент А.Г.Марченко

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Хибинский щелочной массив, с его уникальными месторождениями апатита, много десятилетий является объектом хозяйственного освоения и научного изучешм. К 1988 г. для него был завершен этап экстенсивного проведения поисковых и геологосъемочных работ - к этому времени нйолит-уртнтовая дуга, включающая промышленные залежи апатит-нефелиновых руд, была прослежена на всем своем протяжении профилями бурения па глубину до 2000 м. Тогда же завершились поисковые работы в других частях массива. Поиски в северном секторе Хибин проходили в. 1983-88 гг. (В.П.Павлов, Хибипогорская ГРП) при непосредственном участии автора. В итоге в северном сегменте ийолит-уртитовой дуги Хибин пе подтвердились прогнозы, связывающие апатитовое оруденение: ни с погруженными блоками массивных уртитов (Ноздря, 1980); пи с продуктивными рнсчорритами (Галахов, 1985); пи с апофизами интрузии пйолитов в гнейсы экзоконтакта массива (Сняткова и др., 1986). В результате поисков 1983 - 1988 гг. убогое по содержанию апатит-сфеповое орудепение было установлено в гнейсовидных ийолит-уртитах, в виде системы лигоовидных эшелонированных рудных тел. В целом, и характер разреза и особенности локализации апатитового оруденения здесь не соответствуют традиционной концепции продуктивного комплекса ийолит-уртитов. Таким образом, основанием для постановки данной работы стали ограниченность и противоречия существовавших моделей строения и апатитоносносги северпого сегмента ийолит-уртитовой душ и новые данные полученные при ее изучении в последние годы. Масштабы этого участка, завершающего общую картину геологического строения дуга, открывают возможность построения более целостной структурной модели ийолит-уртитовой дуги Хибин.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - выявление особенностей геологической структуры северного сегмента ийолит-уртитовой дуги Хибин и условий локализации апатитового оруденения па этом участке. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

-анализ особенностей геологического строения северпой ветви ийолит-уртитовой дуги;

-анализ связи апатитовой минерализации с отдельными петрографическими типами пород в составе ийсшит-уртитового комплекса;

-выявление структурных закономерностей локализации апатитового оруденения;

-сравнительный анализ особенностей отдельных сегментов ийолит-уртитовой дуги для расшифровки общих закономерностей ее строения.

ФАКТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ИССЛЕДОВАНИЯ. Материалы по геологии северного сектора массива, положенные в основу диссертации, были собраны автором в период работы в Хибиногорской ГРП Мурманской ГРЭ в 1984-1987 гг., дополнены по другим участкам ийолит-уртнтовой дуги и обработаны в период работы в ГИ КНЦ РАН. Всего была выполнена документация более 16 тыс. пог. м керна глубоких скважнн, построена серия поперечных разрезов и погорнзонгных плацов, под микроскопом щучено более 540 прозрачных и 50 полированных шлифов, 60 аншлифов. Обработаны на ПЭВМ (статистический, корреляционный анализ) данные 158 силикатных проб рудных и безрудных ийолит-уртитов северного сегмента. Выполнен микроструктурный анализ нефелина и апатита в 4-х образцах безрудного и апатит-сфенового ийолита. При подготовке диссертации использованы фондовые материалы МГРЭ: геологическая карта участка масштаба 1:10000, дополненная автором, геологические разрезы, силикатные анализы пород.

Припятая методика включала документацию керна скважин, минералого-петрографическое описание ншифов и аншлифов, построение геологических разрезов и планов с трехмерной корреляцией данных, микро-и макроструктурный анализ; статистический анализ данных по составу пород.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Получена детальная информация о морфологии и внутреннем строении тел ийопит-уртигог и сопряженных с ними пород в северной часта Хибинского массива. Впервые установлено, что ийолит-ургатовая дута в этом сегменте имеет лишовндно-прерывистое строение и для пород и рудных тел устанавливается закономерное склонение в юш-восточных румбах. Установлено, что меланократовые породы в составе северного сегмента ийсшиг-ургатовой дуги, относимые ранее к дифференциатам ряда уртит-мельтейшг, являются реликтами пород более раннего - щелочно-ультраоснов-ного этапа формирования Хибин и не относятся к числу факторов, контролирующих апатитовое оруденение. Выявлена связь повышенных концентраций апатита с наиболее тектонизированными разностями ийолит-уртитов. Установленные эшелошрованность н закономерное склонение апатитоносных ийотатов, лннзовидность в деформационных текстурах, согласованность кристаллографической ориентировки минералов определяются как единый парагенезис деформационного ноля левостороннего сдвига.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ заключается в рекомендации пересмотра представлений но структурам рудных полей и отдельных месторождений Хибин с учетом сдвиговых деформаций.

По результатам исследования сформулированы следующие ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

1. Отличительной особенностью комплекса ийолит-уртитов в северном секторе Хибинского массива является прерывистое строение: он представлен двумя крупными и серией мелких линзовидных тел, которые характеризуются конформным внутренним строением, склонением по азимуту 110-120° ЮВ и состоят преимущественно из шейсовидиых разиостей пород без видимых признаков тектонической блокировки и брекчирования.

2. В зоне развитая ийолит-уртитов северного сектора Хибинского массива широко распространены линзовидные ксенолиты оливииовых пироксеинтов. Они отличаются от мельтейгитов дифференцированного комплекса уртнтов-мельтейгитов своей орбикулярной текстурой, высокохромистым тптаномагнештом и отсутствием нрострапствегаюй связи с апатитовым оруденением.

3. Апатитовое оруденение северной ветви ийолит-уртитовой дуги в гаейсовидных ийолит-уртитах представлено кулисными линзовидными телами с закономерным юго-восточным склонением. Основные элементы структуры рудных тел, а также согласованная ориентировка зерен апатита и нефелина в рудных ийолитах определены деформационным полем левостороннего сдвига. Синрудные дислокации этого плана контролировали распределение метасоматической апатитовой минерализации иа всех структурпо-иерархических уровнях.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы 158 страниц, включая 12 таблиц и 45 рисунков, список литературы из 139 наименований.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследования изложены в 4 публикациях, материалы диссертации использованы в трех поисковых отчетах МГРЭ, докладывались на 5 и 9 конф. молодых ученых и специалистов, посвященных памяти чл,- корр. АН СССР К.О.Кратца (Петрозаводск, 1989, Апатиты, 1995); Федоровской сессии ВМО (Ленинград, 1990); выездной сессии ВМО (Апатиты, 1990), международном молодежном полевом семинаре (Апатиты, 1991). Автор глубоко благодарен научному руководителю работы д.г.-м.п. О.Б.Дудкипу за всестороннюю помощь при выполнении диссертации. Также искреппе признателен доценту СПбГГИ к.г.-

м.н. В.А.Степанову и сотрудникам ГИ КНЦ РАН к.г.-м.н. В.В.Балаганскому, ЮЛ.Войтеховскому, Б.В.Гавриленко и К.И.Полякову за советы, рекомендации и заинтересованное обсуждение результатов. Особую благодарностью автор выражает своим руководителям по экспедиционной работе, ведущим сотрудникам Мурмангеолкома к.г.-м.н. Е.А.Каменеву и В.П.Павлову за многолетнюю доброжелательную помощь.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Глава 1. Геологическая позиция и строение Хибинского щелочного массива.

Спектр представлений о геология Хибинского массива весьма широк. В схемах его формирования большинство авторов (Зак и др., 1972; Галахов, 1975; Сняткова и др., 1986) рассматривали вертикально и субвертикально ориентированные тектоно-магматические импульсы, как доминирующие в механизме становления и распределении отдельных комплексов пород интрузии. Существуют разнообразные генетические схемы ийолит-уртитовой дуга и уникальных месторождений апатит-нефелиновых руд в ее составе: а) магматические (Елисеев, 1939; Минаков, 1968; Вировлянский, 1968; Иванова и др. 1970; Арзамасцев и др., 1987); б) альтернативные, в которых разрабатываются представления о существенной или определяющей роли в формировании комплекса ийолит-уртитов и апатит-нефелиновых руд эпимагматических составляющих - метаморфизма, метасоматоза ( Дудкин и др.,1986; Руденко, Кузнецов, 1984; Боруцкий, 1988; Серебрицкий и др.,1992). Длительное время основой для прогноза рудоносности малоизученых участков Хибин служили модели многофазной конической интрузии. С этих позиций рудные перспективы северного сегмента ийолит-уртитовой дуги оценивались наиболее неоднозначно. В результате проведения поисковых и поисково-оценочых работ установлено, что практически ни один из пропюзных вариантов строения и апатитоносности северного сегмента дуги не был близок к истине.

Глава 2. Геологическое строение и взаимоотношения пород северного сегмента ийолит-уртитовой дуги.

Дугообразная в плане полоса пород ийолит-уртиговош комплекса па севере Хибин прослеживается в виде двух протяженных и серии мелких тел гаейсовидпых ийояит-ургатов (рис. 1А). На западе участок отделен от месторождения Партомчорр крупным ксенолитом пород, относимых к комплексу фешггов (Шлюкова, 1986). Проблема относительного возраста пород, слагающих Хибинский плутон по-прежнему является актуальной. В северном сегменте дуги

подтверждается более молодой возраст перекрывающих ийолнты лявочоррптов. Во многих схемах строения шЧолит-урпгговой дуги (Минаков, 1968 и др.) принимается более молодой по стютетю к рисчоррптам возраст ийагштов. В северном секторе Хибин в рисчорритах вблизи их контактов с ийолитами отмечаются теневые реликты текстуры гаейсовидпых ийолитов, проявлешше в ориентировке кристаллов сфена, а также другие признаки, позволяющие принягь гипотезу Б.Е.Борупкого (1988) о более позднем (метасоматическом) генезисе рисчоррнтов.

Ийолит-урппы с ясно выраженной плоскостной директивной текстурой резко преобладают в разрезе продуктивных пород. Между ийолитами и урппами набшодаются постепенные переходы, выражеппые в плавных изменениях минерального состава и размеров породообразующих минералов. Чередование в разрезе разновидностей пород, особенпо меланократовых, незакономерно. В разрезе шюлит-урпггавого комплекса устанавливается асимметричная зональность: апатиг-сфеповые нйслит-ургиты шружены преимуществешю полевошпатовыми разностями пород этого ряда.

Часть ииолитов находится в слепом залегании среди ричорритов, а единая толща ийалитоз по восстанию расщепляется на серию сближенных пластообразных тел. Аналогичное расщепление ийолитов наблюдается и по падению, где они ограшгеены па глубине породами комплекса фенптов. Элементы залегания толщи ийолитов изменяются в плане с запада на восток: простирание от 70° СВ до 130° ЮВ, падение от 40-50° на западе, до 70-80° на востоке участка (рис.1В). При более пологом залегании в средних частях толнщ залегание ийолитов становится более крутым по восстанию и надешпо. Разница между значениями угла падения не превышает 10-15° , но выражепа отчетливо. Залегание отдельных разновидностей пород ийолиг-уртигового комплекса, в целом, конформно внешним ограничениям тел ийолитов - ориентировка директивных текстур пород согласуется с ориентировкой контактов. Протяженность тел ийолитов по падению достигает 1800 - 1900 м в центре участка, уменьшаясь к его флангам. На восточном фланге гнейсовщщые ийолит-уртиты постепенно выклишгваются между профилями ХХ-Б и XX как на поверхности, так и па глубине до абс. отм. - 1000 м. Тела ийсшит-уртитов и пространственно ассоциирующих с ними фенитов имеют линзовидную форму и обнаруживают склонепие в юш-восто-чном направлении по азимуту 110° - 120° (рис.1А-1Б). Установленые особенности строения ийатгат-уртитов северного сегмента ийолитуртитовой дуги в сопоставлении с другими ее участками позволяют отметить ряд специфических черт в ее строении:

Рис. 1: А) Схема геологического строения северного сектора Хибинского массива (составлена В.П.Павловым, МГРЭ, с дополнениями автора): 1- трубки взрыва (а) и дайки лампрофиров (б); 2- лявочорриты; 3- хибиниты трахитоидные; 4- рисчорриты нерасчлененные; 5- уртшп неравномернозернистый по-левоииштовый (а), ювит массивный (б), уртит среднезернистый массивный полевошпатовый (в); 6- ювит гнейсовидный (а), уртшп слабогнейсовидный полевотштовый (б), ийолит гнейсовидный (в), ийолшп амфибаловый(г), ийолшп линзовидный (д); 7-минерсшзация: апатит (а), сфен (б), титаномагнетшп (в), биотит (г); 8- породы комплекса фенитов нерасчлененные; 9- ультрабазиты; 10- щелочные сиениты -умптешпы; 11- гнейсы АЯг,; 12- по-исковые профиля и устья буровых скважин; 13-геологические границы: установленные (а), предполагаемые (б), постепенные переходы (в).

Б) погоризонтный план - 200 м; В) геологические разрезы.

1). Преимущественное распространение в составе комплекса имеют гнейсовидпые ийолит-уртиты и практически отсутствуют массивные среднезернистые ургиты, с которыми ассоциируют апатит-нефелиновые руды на главных месторождениях. Там, где уртпты отмечепы па разрезах, они представляют собой полевошпатовые разности и самым тесным образом ассоциируют с нефелиновыми сиенитами - лявочорритами и рисчорригами.

2). В структуре комплекса агсутствуют зоны брекчировання (исключая зону контакта с лявочорритами), подобные крупномасштабным брекчиевым зонам юго-восточного сегмента шкмит-ургатовой душ, также не выявляется никаких признаков масштабной блоковой тектоники. Т.е., в строении комплекса не устанавливается признаков процессов, позволяющих предполагать неполноту разреза инодит-уртитов северной части ийашгт-уртнтовой душ.

3). Залегание тел ийолит-уртитов в северном секторе значительно более крутое (от 40-50° в западной части участка до 70-80° в восточной) чем па других участках дуги, где максимальная крутизпа составляет 40-50° , а месторождения залегают под углами 20-30° .

Изученность северной ветви ийолит-урштовой дуга Хибинского массива раскрывает ее строение с высокой степенью достоверности. Породы ийолит-уртитовой серии представлены линзовндными телами гиейсовидных ийолит-уртитов без признаков тектонической блокировки, брекчировання, несогласных интрузивных контактов. Линзы ийолит-уртитов выклиниваются по падению, востанию и простиранию, местами наблюдается кулисное расположение ийолитовых линз и пород комплекса фенитов; и те и другие проявляют четкое склонение в восточном направлении.

Глава 3. Роль ксенолитов ультраосновных пород в структуре северного сектора Хибинского массива.

Ранее в составе ийсшт-урпггового комплекса северной ветви ийоштг-урпгговой духи выделялись горизонты биотит-п ггапо-ма1 неготовых линэовидпых нйолит-мельтейгшш, которые использовались как маркирующие слои дня корреляции "сгратифици-роеаиного" разреза (Калпнкнп, 1974 и др.). Кроме того, с мельтейпггами связывалось бедное апатитовое оруденеше в дифференцированном комплексе уртитов-мельтейппта Хибнп (Арзамасцев н др., 1987).

Для выяснения природы и роли такситовых "ийолит-мельтейгитов" в северном секторе массива изучены особенности их минерального состава, а также состава ультрабазитов зкзоконтакта массива и ксенолитов ультрабазнтов в нефелиновых сиенитах.

Ксенолиты ультрабазитов широко распространены среди нефелиновых сиенитов, секущих ийолиты в восточной части участка. В зоне северного экзоконтакта массива залегают маломощные, крутопадающие жильные тела оливиновых пироксенитов (рис.1В), по химическому, минеральному составу и структурным особенностям сходные с отмеченными выше ксенолитами. В ксенолитах и экзоконтактовых ультрабазитах выявлен однотипный минеральный парагенезис: высокохромистьш титаномагнетит (0,57-2,48% СпОз) в виде характерных округлых фестончатых зерен, с тонкими тканевидпыми структурам распада твердого раствора, пироксен -диопсид и эгирин-диопсид (82-91% Ди, 2-10% Эг и 2-14% Гед) в виде мелких гранобластовых зерен и более крупных идиоморфных кристаллов, оливин 7578% Фо, перовскит, шорломит. В тонкозернистых линзовидных и орбикулярных "ийолит-мельтейгитах" среди ийолитов северного сегмента душ установлен сходный минеральный парагенезис -аналогичный морфологический тип титаномагнетитов с содержанием 0,44-4,33% Сг203 и аналогичные выделения пироксена Ди 45-77%, Эг 10-46%, Гед 9-25%. По титаномагаетиту развиваются ильменит-сфеповые агрегаты, Порфировидные кристаллы пироксена находятся в коррозионных взаимоотношениях с нефелином, обнаруживая следы растворения, кроме того, они проявляют ясную зональность - краевые части кристаллов более щелочные чем ядерные.Мелкие зерна пироксенов по составу соответствуют краевым зонам крупных кристаллов.

В текстурно-структурно нормальных ийолитах титаномагнетит интерстиционный ксено- и пшидиоморфный с низким содержанием СггОз (0,02-0,07%), шпидиоморфный пироксен по составу не отличается от пироксенов дифференцированного комшхекса уртитов-мельтейгнтов Хибин (Иванова и др., 1987) и находится в нормальных срастаниях с нефелином.

В орбикулярных ийолит-уртитах северного сектора Хибин в мелкозернистой нефелин-пироксеновой матрице установлены округлые и эллипсовидные биотит-магнетит-амфибшовые орбикулы размером 10-15 мм, сложенные амфиболом ряда рихтерит-арфведсонит с дендритами магнетита и округлыми зернами высокохромистого титаномашетита (2,68-3,37% СГ2О3). В такситовом ийолите из южного сегмента душ выявлены биотит-магаетит-оливиновые орбикулы, заключенные в мелкозернистую нефелин-пироксеновую матрицу. Орбикулы размером 6-10 мм концентрически-зонального строения. Внешняя микрозона мощностью 1-2 мм отделяет орбикулу от нефелян-пироксеновой матрицы и сложена биотитом; далее

центру следует амфиболовая мнкрозона с дендритами магнетита, центральная часть орбикулы сложена зернами оливина, края которых корродированы прилегающими кристаллами амфибола. Оливин соответствует форстериту с содержанием 83,5% Фо. Содержание Сг203 в тнтаномашетите - 4,33% . Амфибол магнезиально-железистьш, ряда рихтерит-тремолит.

В целом, анализ состава орбикулярных и липзовидно-такситовых образований в шейсовидных ийолит-уртнтах северного сегмента дуги позволяет сделать следующие выводы:

1) Амфнбол-магнетитовые орбикулы в ийолит-уртнтах северного сектора Хибинского массива представляют собой псевдоморфозы по ксеногенпым агрегатам оливина;

2) Сходство химического состава сосуществующих титаномахнетита, пироксена и оливина щелочных ультрабазитов из ийолитов, нефелиновых сиенитов и ультрабазитов в экзоконтакте массива свидетельствует об их генетической близости;

3) Геологическая позиния однотипных щелочных ультрабазитов (дайковые тела в экзоконтакте массива, ксенолиты в ийолит-уртнтах и нефелиновых сиенитах, секущих ийолит-уртиты), установленная в северном секторе Хибин выявляет следующую последовательность образования пород в этой части массива: щелочно-ультраосновные породы - ийолит-уртиты -нефелиновые сиениты.

Не устанавливается надежной пространственной связи между породами ксенолитов и зонами с повышенным содержанием апатита в ийолит-уртитах. Корреляция толщн ийолит-уртитов севера с ийолит-уртитами другах участков дуги по маркирующим слоям мельтейгитов, с учетом широкого распространения в пределах участка ксенолитов ультрабазитов, оказывается проблематичной.

Таким образом, в ийолит-уртитах северной ветви душ широким распространением пользуются ксенолиты пород более ранпего щелочно-ультраосновного комплекса, они залегают согласно с общей структурой тел ийолитов и пространственно не контролируют апатитовое оруденепие.

Глава 4. Специфика условий локализации апатитововой минерализации в ийолитах севера Хибин.

На севере Хибин наибольший объем апатитовой минерализации приурочен к средней (главной) структурной зоне оруденения, представленной гаейсовидиыми ийолит-уртитами с апатит-сфеновой минерализацией. При бортовом содержании 2% Рг05 истинная мощность рудной зоны достигает

250 м, протяженность Лявочоррской залежи - 3,5 км, Валепахской - 10,5 км (рис.1А-1Б). Рудная зона представлена серией прослоев в разной степени оруденелых ийолит-уртитов, разделенных безрудными ийолитами. По восстанию (и падению) отмечается уменьшение суммарной мощности оруденелых пород по сравнению со средней частью рудной зоны, количество апатита в породах при этом не снижается. Однозначная линейная увязка отдельных прослоев с различным содержанием апатита затруднена. Зоны с высоким содержанием апатита не занимают в разрезе строго определенного положения, образуя внутри рудной зоны серии протяженных кулиснозалегающих тел. В главных чертах строение рудных зон подобно строению вмещающих их ийолит-уртитовых тел - отмечается расщепление линзовидных рудных зон по восстанию, падению и на флапгах. У рудных зон четко выражено склонение в юго-восточном направлении по азимуту 110120°.

Существуют заключения о метасоматической природе апатитовой и апатит-сфеновой минерализации в ийолит-уртитах севера Хибин (Иванова, 1963; Павлов, Коробейников, 1988; Арзамасцева, Арзамасцев, 1990). При этом причины и динамическая обусловленность рудного метасоматоза остались не раскрытыми.

Для оценки взаимосвязей между породообразующими и рудными компонентами был выполнен корреляционный авалю по обычной методике. В полной выборке, включающей апатитовые и безрудные ийолит-уртиты, выделяются три группы компонентов, объединенные положительными корреляционными связями: I - А1203, Ыа20, КгО, ЗЮ2; II - Р2О5, ТЮ2, СаО, 5Ю, Б; III - Ре2Оз, БеО, МяО, МпО. Между компонентами разных 1рунп проявлена отрицательная корреляция или же отсутствуют выраженные положительные связи, в частности - между Р2О5 и мафическими окислами. Корреляционный анализ был проведен также по отдельным выборкам с разным содержанием фосфора. В ийолит-уртитах с содержанием Р2О5 менее 2% слабая положительная корреляция обнаруживается между ТЮ2, Р2О5 и Ре2Оз, БеО, МпО. Видимо, при низких концентрациях фосфора проявляется как значимая связь акцессорного апатита и сфена с мафическими компонентами. В выборке с содержанием 2-4% Р2О5 фосфор не коррелирует с мафическими окислами, а с MgO установлена отрицательная связь.

Отмеченные особенности химизма непосредственно отражаются в изменениях минерального состава. Так, при переходе границы в 2% Р2О5 (5% апатита) в ийолит-уртитах отмечается увеличение количества амфибола и

биотита, замещающих пироксен, что может рассматриваться как признак эпигенетических изменений, связанных с концентрацией рудных минералов в ийолиг-урштах. Учитывая зафиксированную зональность в строении комплекса гагалит-уртитов (апатитовые ийолит-уртиты окружены полевоганатовкмн), широко проявленные коррозионные взаимоотношения анаигга с К-полевым пшатом в зонах полевошпатовых ийолит-урпгтов, а также высокое содержание в апатите из ийолитов северного участка БЮ (до 9%) и ТИгОз (до 1,61%), характерные для апатита из гидротермально-метасоматических жил в Хибинах, можно согласиться с существующими заключениями о метасоматической природе апатитовой минерализации в ийолитах северного сегмента дуги.

Работами Д.В.Рундквиста (1966) и др. было показано, что аншотропия параметров среды метасоматическош мхшералообразоваиия (и, как следствие, характер пространственного распределения рудной минерализации) обуславливается анизотропией поля деформации. Т.е., метаморфические процессы, обусловленные деформациоппым полем в северном сешенте инолит-уртитовой дуги, отразились в изменении минерального состава пород комплекса ийолит-уртитов и структуры корреляционных связей фосфора и петрогенных окислов в безрудных и апатит-сфеновых ийодит-уртатах.

Существует ряд признаков, позволяющих констатировать значительную роль именно сдвиговых деформаций в локализации апатитовой минерализации в шейсовидных ийолит-уртитах северного сегмента Хибин. В разрезе ийолитов в определенной позиции устанавливаются характерные "пакеты" линзовидных реликтов, сцементировазпше апатитовым агрегатом (дуплексы по Е.СКутей-никову и др., 1994, 1995). Визуально в шейсовидных ийолит-уртитах севера наблюдается ориентировка призматического сфена в ассоциации с апатитом согласно с простиранием микрослойков среди агрегатов нефелина. По результатам микроструктурного анализа установлено, что в безрудном пйолите (с плоскостной ориентировкой кристаллов пироксена) зерна нефелина не обнаруживают отчетливой доминирующей ориентировки. Но в апатаг-сфеновом ийсшгге устаповлен однотипный характер ориентировки оптических осей нефелина - перпендикулярно плоскости гнейсовидпости, и апатита - в плоскости гпейсовидности перпедикулярно линии падения слоев (рис.2), т.е., в образцах рудного ийолита устанавливается переориентация зерен нефелина пинакоидом параллельно плоскости гпейсовидности. Плоскость шейсовидности оказывается плоскостью дифферециальных движений, а линейпостъ, проявленная в ориентировке кристаллов апатита (и сфена) - по простиранию слоев, указывает направление движения при сдвиге.

В масштабах рудного тела в вертикальных и горизонтальных сечениях отмечается кулисообразное распределение линзовидных участков с более высоким содержанием апатита. Анализ соотношения таких отдельных линзовидных участков позволяет связывать их образование с левосторонним сдвигом. Конфигурация зон с повышенным содержанием апатита согласуется с результатами моделирования левостороннего косого рифтинга (Tron, Brun, 1991 и др.) - ориентировка и морфология рудных зон отражает косое растяжение при левосторонних сдвиговых движениях. Линзовидные тела ийолит-уртитов и сшивающих их фенитов в северной части дуги, а также рудные тела в ийолитах, несущие четкие следы сдвиговых деформаций проявляют склонение в юго-восточных румбах. По экспериментальным данным длинная ось таких линзовидных тел может быть ориентирована Рис.2. Диаграммы ориенти-навстречу смещению (М.В.Гзовский, 1975) или ровки С-осей нефелина в без-вдоль него (Ли Сыгуан, 1958). При дальнейшем рудном и рудном гнейсовиднам развитии сдвига длинная ось располагается по ийолшпе и апатита в рудном направлению тектонического течения ийолшпе. Равноу-гольная про-(Е.СКутейников, Н.С. Кугейиикова, 1994). екция на верхнюю полусферу, Следовательно, ориентировка линий склонения шлиф вырезан перпендику-Лявочоррской и Валепахской рудных линз по лярно падению, п - число азимуту 110° и 120° фиксирует соответствующее замеров, S-S - гнейсовидость в направление сдвига для каждой из линз (рис.3). ийолитах

Сдвиговые напряжения, вызываемые действием динамопары, по своей природе обладают моноклинной симметрией (L2PQ. огаасно принципу симметрии-диссимметрш ПКюри этим же набором элементов симметрии обладают и рудные тела, образованные в результате реализации сдвиговых деформаций. Отсюда вытекает важное следствие - возможность прогноза строения рудной зоны на горшонтах, недоступных для непосредственною наблюдения и не вскрытых скважинами. Геометрический анализ Лявочоррского рудного тела устанавливает верхнее выклинивание на абс. от. +600 м, точку инверсии линзы на огмлке -700 м, а

предполагаемую скрьпую часть ругдюй линзы на абс. отм. до -2100 м. В строении Валепахското рудного тела огмечается некоторая диссимметрпя - восточная часть шипы залегает более круга чем западная. При увеличении крутизны залегания тел ийолитов набшодаетея явное снижение содержания апатита в рудной зоне.

Рис. 3. Схема интерпретации левостороннего кулисного ансамбля рудных тел в северном сегменте ийолит-уртитовой дуги. Сплошной линией показано одно из горизонтальных ссченш, пунктиром - горизонтальная проекция, штриховыми линиями - склонение рудных тел, стрелками - направление сдвига.

Таким образом, 1^того-структурная позиция апатитового орудепения северной ветви шюштг-урпгговой дуга в виде эшелонированных лигоовигоых зон в телах ийалит-уртнгов, ориентировка их склонения и ориентировка в них кристаллов, метасоматический характер апатит-сфеповой миперализапии определяются постмагматической тектоникой, а именно, деформационным полем левостороннего сдвига.

Глава 5. Элементы симметрии в структуре ийолит-уртитовой дугиХибин.

В большинстве моделей образования Хибинского массива (Зак и др., 1972; Галахов, 1975 и др.) разомкпугосгь шюлиг-уртиго-вой дуга в восточной части объяснялась срезанием ее восточного сегмента более поздними интрузиями нефелиновых сиенитов. Такого представления пе достаточно для объяснения особенностей локализации апатитовых месторождений, как характерного элемента в составе ийолит-уртигового комплекса. Основываясь па моделях конических шпрузий, следовало ожидать сравнительно равномерного распределения месторождений на всем протяжении душ. Косой конус, фигура отвечающая геометрической модели ийолиг-урютовой дуги, имеет одну плоскость симметрии Р, проходящую через вершину конуса и линию его склонения. Такую плоскость симметрии в строении рудного поля ийолит-уртитовой дуги выделяют ВЛТигов (1986) и ЕАКамеиев (1987) между месторождениями Юкспор и Апатитовый Цирк по азимуту 45° СВ. АБЛТзк (1935), первым отметивший симметричность Хибинскою интрузива, проводи плоскость симметрии в субширотом панравлешщ через Хибипский (и Ловозерсюш) массив по азимуту 82° ВСВ.

В северной половине цуга, от месторождения Куэлыюр, до участка Валепахк, установлено, что рудные тела организованы в серсо линзовидных тел, эшелонированных по правилу левого сдвига. Их линии склонения закономерно

ориентированы в северовосточных - восточных румбах (изменение склонения по часовой стрелке). Северный сегмент - один из элементов общей структуры Хибнн. Явная симметричность интрузии позволяет расчитывать, что I еогюгочл руктурные

особенности северной ветви ийолиг-уршговой дуга, должны проявляться и в ее южной ветви. Предварительные построения линий выклинивания некоторых рудных зон в юго-западной части дуга, а также 1рафический анализ участков сочленения и выклинивания месторождении по простиранию показал, что для южпой ветви ийолит-ургаговой дуга на участке Кукисвумчорр -Коашва наметился как ведущий мотив строения - кулисное расположение линзоишшо-

Рис. 4. Симметрия подобия в строении рудного поля ийолшп-уртитовой дуги Хибин. 1-выходы рудных тел на поверхности; 2-брекчированные рудные тела юго-восточ-ного участка рудного поля; 3- горизонта-мная проекция основных рудных зон и линии склонения рудных тел; 4- ось симметрии рудного тля по ЕАКаменеву (1987); 5- границы ашметритых секторов; б- след плоскости симметрии структуры рудного поля Цифрами обозначены месторождения и рудпроявления: 1- Валепахк-Намуайв, . 2- Лявочорр, 3- Партомчорр, 4- Куэльпор, 5- Снежный Цирк, 6- Ворткеуайв, 7- Кукисвумчорр-Юкспор, 8- Апати- товый Цирк, 9- Расвумчорр, 10- Эвеслогчорр, 11- Коашва, 12- Вуоннемйок, 13- Ньоркпахк, 14- Олений Ручей Стрелками

показаны направления сдвига. чешуйчатых рудных тел, эшелонированных по правил}' правого сдвига. Линии склонения рудных тел ориентированы (с запада на восток, по дуге) в югово-сточных ■ восточных - северо-восточных румбах, их ориентировка изменяется против часовой стрелки (рис.4). Есть все основания предполагать, чш данный структурный могав распространяется и на месторождения юго-восточно«) сегмента дуги - Вуоннемйок, Ньоркпахк, Олений Ручей.

Две половины дуга, разделенные плоскостью симметрии по азимуту 82° не являются строго зеркально-симметрнчпыми, однако, отношения частей дуга определяются как спмметричио-пояобные с апалогпей строения, выраженной в линзовидпо-прерывистом распределении как ийолит-уртитовых блоков, так и рудных тел в них с паклопным погружением осей блоков.

ВЫВОДЫ

На основе представительного фактического материала по геологии, минералогии, геохимии ийолит-уртитов и ультрабазитов северного сектора Хибинского массива и его теоретического анализа установлена существенная роль сдвиговых деформаций в истории формирования ийолит-уртитовой дуга. Апатитовое оруденение северного сектора ийолит-уртитовой дуги генетически связано с левосторонней сдвиговой зоной. Рекомендуется пересмотр построений по структурам рудных полей и отдельных месторождений Хибин.

Список работ автора, опубликованных по теме диссертации.

1. Мелшштовая и редкоземельно-фосфорная минерализация г.Намуайв (Хибины). //В кн.: Щелочной магматизм северо-восточной части Балтийского щита. Апатиты, изд. КНЦ АН СССР, 1990, с. 106-119. (Соавторы

A.И.Хомяков, Л.И.Полежаева).

2. Некоторые особенности минеральиых паргенезисов ультраосновных пород в Хибинах. // Тезисы докладов выездной сессии ВМО, посвященной 70-летию первой экспедиции А.Е.Ферсмаиа в Хибины и 100-летию геологического изучения Кольского региона. Апатиты, изд. КНЦ АН СССР, 1990, с.12. (Соавторы А.И.Хомяков, Л.ИЛолежаева).

3. Новые данные о морфологии рудовмещающих структур в северном сегмепте ийолит-уртитовой дуга Хибин. // ДАН СССР, 1991, т.319, №6, с. 1413-1417. (Соавтор В.А.Степанов).

4. Новые материалы по апатитовым месторождениям Хибин. // В кп.: Апатитоносность щелочных массивов Кольскою региона. Апатиты, изд. КНЦ АН СССР, 1991, с.47-67. (Соавторы Л.ВЛрзамасцева, Е.Г.Балагапская,

B.П.Павлов, В.А.Припачкин).