Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Сравнительная минералогия апатитсодержащих брекчий Хибин и Ковдора

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Сравнительная минералогия апатитсодержащих брекчий Хибин и Ковдора"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПА

На правах рукописи

БАЛАГАНСКАЯ Елена Георгиевна

СРАВНИТЕЛЬНАЯ МИНЕРАЛОГИЯ АПАТИТОСОДЕРЖАЩИХ БРЕКЧИЙ ХИБИН И КОВДОРА

Специальность 04.00.20 - минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 1994

Работа выполнена в Геологическом институте Кольского научного центра Российской Академии Наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических

наук О.Б.Дудкии

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, ст.н.сотр. М.П.Орлова (ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург) кандидат геолого-минералогических наук, ст.н.сотр. Н.И.Краснова^ (НИИЗК. СПбГУ, Санкт-Петербург)

Ведущая организация: Мурманская геологоразведочная

экспедиция (Апатиты)

Защита состоится " " 1994~г. в часов

на заседании специализированного совета Д 063.57.27 по зайдите диссертаций на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук при Санкт-Петербургском государственном университете (199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, геологический факультет), ЧУ

С диссертацией можно ознакомиться а Научной библиотеке им. А.М.Горького при Санкт-Петербургском государственном университете

Автореферат разослан " Рб " Ох^ьа^Л- 199/г.

Ученый секретарь специализированного совета

Т.Ф.Семенова

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАБОТЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ определялась слабой изученностью роли брекчиеобразования в формировании комплексных апатитовых руд щелочных и щелочно-ультраосновных массивов, тогда как значение брекчий в строении многих рудных месторождений общеизвестно. Вопросы генезиса брекчий апатит-нефелкновых месторождений Хибин, их связи с развитием тектонических процессов при формировании месторождений и массива в целом оставались слабо разработанными. Особенностью Ков-дорского фоскорит-карбонатитового месторождения является обилие разнообразных брекчий. Исследователи этого месторождения называли их по-разному и не анализировали механизм их образования. Отсутствовали четкие представления о месте брекчий в общей последовательности формирования пород месторождения, неясным оставался характер их генетической связи с рудо- и кар-бонатитообразованием, мало было сведений о минеральном составе цементирующих пород, не было сведений о различиях минералов цемента и обломков.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключалась в комплексном изучении брекчий Хибинских апатитовых и Ковдорского фоскорит-карбонатитового месторождений на единой методической основе, выяснении условий и механизма их образования, роли брекчий в строении апатитовых месторождений и Хибинского массива в целом и выявлении рудогенетического значения брекчий Ковдора.

В ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ вхбдило:

1. Выработка методических подходов к классификации брекчий и изучению их вещественного состава.

2. Классификация брекчий Хибинских апатит-нефелиновых месторождений и Ковдорского фоскорит-карбонатитового месторождения, определение последовательности их формирования, выявление характерных их геологических особенностей.

3. Сравнение минерального состава цемента брекчий, руд н пород ксенолитов.

4. Анализ изменения состава и свойств минералов в ходе развития процессов брекчирования в Хибинских месторождениях апатита и в фоскорит-карбонатитовом месторождении Ковдора.

5. Анализ всех полученных данных и построение моделей формирования месторождений с учетом роли брекчий.

ФАКТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ИССЛЕДОВАНИЙ. Настоящая работа выполнена на материале, собранном и обработанном автором, начиная с 1980 г., в горных выработках на эксплуатируемых месторождениях Кукисвумчорр, Юкспор, Апатитовый Цирк, Рас-вумчорр, Коашва. Ньоркпахк, Суолуайв, по керну скважин разведочного бурения на месторождении Олений Ручей (Хибины), а также в карьере рудника Железный (Ковдор).

В процессе исследований автором проведена документация керна 12 скважин, стенок 48 горных выработок на подземных рудниках АО "Апатит" (Хибины), 38 участков карьера рудника Железный (Ковдор). По материалам, полученным в результате сплошной документации уступов карьера рудника Восточный на маркшейдерской основе, и с использованием данных по керну 220 скважин рудничной разведки составлена карта масштаба 1:2000 юго-западного фланга месторождения Коашва (Хибины). При документации отобрано 669 образцов. 378 проб, 989 шлифов и аншлифов, выполнено 666 замеров элементов залегания пород.

Цели и задачи работы определили МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Использовались различные методы геологической документации, выполнен геометрический анализ элементов залегания пород, сделано петрографическое описание шлифов. Комплексность и достоверность обработки материалов обеспечивалась применением химического (55) и микрозондового (191) анализов минералов, изотопного анализа гелия (9 ан.), электронной микроскопии, ДТА, РФА, ЭПР, ИКС, методов газовой геохимии пород и минералов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. 1. Впервые на единой методической основе проведена классификация брекчий Хибинских месторождений апатита, определена последовательность образования и проанализирована их связь со становлением месторождений и Хибинского массива в целом. Брекчии Ковдорского фоскорит-карбонатитового местрождения разделены на типы, установлены их роль и место в формировании пород месторождения.

2. Впервые выявлена связь содержаний и состава газовой фазы пород и минералов брекчий Хибин с тектоническими условиями их образования.

3. Впервые в природных нефелинах установлено наличие явления рекалесценции.

4. Впервые в пироксенах пород Хибинских месторождений апатита обнаружены различия в соотношении изотопов гелия. Характер гелиевой изотопии показывает, что изученные брекчии сохраняют мантийную компоненту, несмотря на широкое участие в формировании пород тектонических факторов и минералопре-образующих процессов.

5. Впервые проведено исследование структур распада и состава магнетитов цемента флюидно-эксплозивных брекчий Ковдо-ра. В составе цемента этих брекчий найден минерал, промежуточный по составу между машезиоферритом и хромитом.

6. Впервые каждая стадия формирования Ковдорского фоско-рит-карбонатитового месторождения представлена как трехчленный ритм: фоскорит-карбонатит-флюидно-эксплозивная брекчия, названный карбонатитовым ритмом ковдорского типа. По литературным данным, выделены сокращенные карбонатитовые ритмы.

Полученные в работе данные позволили сформулировать следующие ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. Брекчии Хибинских месторождений апатита по механизму образования делятся на тектонические и эруптивные. Формирование их происходило в 4 этапа: Б-1 Б-П & Б-Ш *> Б-IV.

2. В породах цементов и обломков брекчий Хибинских месторождений апатита наблюдается общий тренд эволюции газовой фазы а также Na20, К2О, AL0O3, РезОз, RboO, CS2O, Sr и других элементов в направлении: ненарушенные руды ■=> Б-1 Б-П

О Б-Ш ^ Б-IV.

3. Породообразующие минералы цементов брекчий отличаются от минералов ненарушенных руд. Минералы обломков подвергаются изменениям в процессе брекчиеобразования.

Химический состав нефелина обломков и цемента каждого типа брекчий сходен, тогда как для разных типов .брекчий он различен и четко отличается от состава нефелина ненарушенных руд. В нефелине цемента эруптивных брекчий наблюдается явление рекалесценции.

Пироксены обломков и уртитов цементов Б-Ш содержат избыток захваченного мантийного 3Не. Пироксены цемента тектонических брекчий содержат практически только радиогенный

В апатите обломков Б-Н и Б-Ш под влиянием материала цемента увеличиваются содержания SrO по сравнению с ненарушенными рудами.

4. Флюидно-эксплозивные брекчии Ковдорского полистадийного фоскорит-карбонатитового месторождения образовывались в конце каждой стадии, представляющей собой трехчленный ритм: фоскорит карбонатит флюидно-эксплозивная брекчия.

5. Магнетит цемента флюидно-эксплозивных брекчий Ковдорского местрождения в рамках стадии по химическому составу и структурам распада твердых растворов близок магнетиту фоско-ритов и отличается от такового других стадий, указывая на тесную генетическую связь пород внутри стадий. В цементе флюид-но-зксплозивных брекчий одной из стадии (16) присутствует минерал промежуточный по составу между магнезиоферритом и хромитом.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы. В последние десятилетия горные работы на действующих рудниках выявили возрастание масштабов брекчирования с запада на восток в пределах месторождений Центрального рудного поля Хибин. Увеличился объем брекчиевых руд, вовлекаемых в переработку на горнообогатительных предприятиях АО "Апатит", в связи с чем большое значение имеют данные по составу и физическим свойствам минералов обломков и цементов брекчий. Материалы по брекчиям Ковдора могут быть использованы для расшифровки процессов формирования фоскоритов - широко используемых в мировой практике источников комплексных фосфатных руд.

Результаты исследований неоднократно передавались Хиби-ногорской партиии МГРЭ, где использованы при подготовке и составлении отчетов по детальной разведке месторождения Коашва с подсчетом запасов комплексных апатит-нефелиновых руд.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. По теме диссертации опубликовано 11 работ, ее материалы использованы в 3 отчетах МГРЭ, докладывались на кафедре минералогии СПбГУ, на совместном симпозиуме Кольского и Карельского отделений ВМО (Петрозаводск, 1988), Ш Всесоюзном совещании "Дегазация Земли и геотектоника" (Москва, 1991), во время международной экспедиции и симпозиума "Щелочной магматизм Земли" (Апатиты, 1991).

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Работа состоит из б глав, введения и заключения, содержит 110 страниц текста, 56 рисунков и 45 таблиц. Список литературы включает 89 наименований.

На всех этапах проведения работы автор пользовался советами и вниманием со стороны научного руководителя работы

О.Б.Дудкина. Большое содействие при выполнении различных исследований автор получил от сотрудников Геологического института КНЦ РАН Т.Н.Ивановой, В.А.Припачкина, И.Н.Толстихина, Л.И.Полежаевой, Е.Э.Савченко, И.Л.Каменского, В.И.Скибы. А.Ю.Бахчисарайцева, Е.П.Федотовой, Л.Ф.Ганнибал, Т.Г.Шами-ной, С.Б.Лищенко. Г.Н.Деревцовой, В.И.Майсюка, Ю.Н.Лебедя; геологов АО "Апатит" Л.Б.Коробова, A.C. Деревцова, Л.И.Золотухина, В.Н.Литвинова, В.В.Задворнова; геологов Хибиногорской партии МГРЭ А.Н.Тимченко, А.А.Фаныгина, А.А.Капранова, сотрудников кафедры минералогии СПбГУ Н.И.Красновой и А.Н.Зайцева. Большую помощь в проведении структурных исследований и построении тектонических моделей оказал В.В.Балаганский.

Всем, кто способствовал выполнению настоящей работы, автор выражает свою искреннюю благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Хибинский массив - крупнейший в мире массив нефелиновых сиенитов, - располагается в центральной части Кольского полуострова. Rb-Sr возраст массива составляет 365+/-13 млн. лет (Когарко и др., 1981). Массив имеет кольцевое в плане строение и крутые контакты с вмещающими продами. В направлении от периферии к центру он последовательно сложен массивными хибинитами, трахитоидными хибинитами, ийолит-уртитамн, рис-чорритами, лявочорритами и фойяитами. Тела всех разновидностей пород, кроме фойяитов, имеют в плане серповидную форму. Апатитовые руды локализуются на границе между ийолит-урти-тами и рисчорритами, на всех известных месторождениях они представлены одними и теми же текстурными типами. В строении всех месторождений большую роль играют брекчии, залегающие как в висячем так и в лежачем боку,-причем в направлении с запада на восток объем брекчиевых пород возрастает.

Ковдорское фоскорит-карбонагитовое месторождение находится в юго-западной части одноименного палеозойского массива гипербазитов, щелочных пород и карбонатигов. Особенностью этого месторождения является обилие разнообразных брекчий. Его главное рудное тело имеет концентрическую зональную структуру: от периферии к центру, сменяя друг друга, залегают апатит-форстеритовые породы и апатит-форстерит-магнетитовые

руды, кальцит-форстерит-магнетитовые с апатитом и зеленым флогопитом и апатит-кальцит-магнетитовые руды с тетраферри-флогопитом, клиногумитом и редкометалльной минерализацией, доломит-магнетитовые руды с зеленым флогопитом; все они рассекаются крутопадающими жилами разновозрастных карбона-титов.

При классификации брекчий использовались следующие определения их типов.

" ТЕКТОНИЧЕСКИЕ брекчии (Геологический словарь, 1974) возникают при движениях вдоль плоскости разрыва, а также при складкообразовании. Размеры обломков меняются от микроскопических до огромных глыб (сотни м). Для брекчий взбросов (надвигов) характерны некоторая окатанность и часто грубая ориентированность обломков в направлении движения. В брекчиях сбросов обломки более угловаты, часто присутствует привнесенный материал, заполняющий промежутки между обломками.

ЭРУПТИВНЫЕ брекчии (Геологический словарь, 1974) возникают в связи с формированием интрузивных магматических тел. Цемент - интрузивная порода. Обломки - вмещающие породы и/или породы ранних стадий формирования самой интрузии. Наблюдаются в краевых частях интрузивных тел.

ФЛЮИДНО-ЭКСПЛОЗИВНЫЕ брекчии (Туговик, 1989) выполняют флюидно-эксплозивные структуры (трубки),, имеющие большую протяженность на глубину, формирование их обусловлено взрывообразным (кессонно-эксплозивным) фокусированным воздействием газово-жидких флюидов на вмещающие породы. Для этих брекчий характерны: а) изометричная в плане или дайковая форма вертикально залегающих тел; б) окатанность обломков, хаотическое перемешивание обломков пород разной глубины залегания, как вынесенных с больших глубин , так и опущенных на значительную глубину; в) многоэтапность интрудирования, в промежутках могут внедряться магматические породы; г) наличие продуктов пневматолито-гидротермальной деятельности вплоть до развития богатых руд при глубинном источнике рудного вещества.

Для изучения брекчий, анализа механизмов их образования и определения типов выделены геолого-структурные признаки, охватывающие все разнообразие строения и состава брекчий: 1) состав и структура цемента, 2) состав обломочной части, 3) мор-

фологические особенности обломков: размер, форма, взаимное расположение обломков, 4) характер границ цемент-обломок.

Последовательность образования брекчий разных типов на Хибинских апатитовых месторождениях устанавливалась по наличию обломков более ранних брекчий в телах более поздних,

На первом этапе в условиях сжатия при формировании азбросовой структуры висячего бока рудного поля, а также основных складчатых структур образовались тектонические "сухие" брекчии Ш-1). сложенные относительно крупными (>0.5 м в поперечнике) плотно спрессозанными обломками апатитовых пород. Цемент наблюдается в виде тонких {'первые мм) прожилков.

На втором этапе в условиях растяжения при смене взбросо-вых движений сбросовыми и опускании висячего бока рудного поля формировались тектонические брекчии с силикатно-фоефат-ным цементом пегматоидной структуры' (Б-П).

Брекчии Б-1 и Б-П в виде линзообразных и жильных тел широко развиты в висячем боку месторождений Кукисвумчорр, Юкспор и Апатитовый Цирк (Центральное рудное поле). В виде обломков разного размера они обнаружены на месторождениях Коашва и Олений Ручей (Юго-восточное рудное поле).

Результат третьего этапа брекчиеобразования - эруптивные брекчии с уртитовым цементом (Б-Ш), сформировавшиеся в ходе становления интрузии массивных среднезернистых уртнтов. Они наблюдаются з лежачем, реже - в висячем боку месторождений Кукисвумчорр, Юкспор, Апатитовый Цирк Центрального рудного поля и 8 участках пережимов между этими месторождениями. В Юго-восточном рудном поле они слагают месторождения Коашва и обнаружены в качестве обломков в рудных зонах месторождений Ньоркпахк, Суолуайв и Олений Ручей.

Четвертый этап - образование эруптивных брекчий с трахнтоидным ийолитом в качестве цемента (Б-1У) во время становления интрузии трахитоидных ийолит-уртитов. Такими брекчиями сложены месторождения Ньоркпахк, Суолуайв и Олений Ручей Юго-восточного рудного поля.

На первом и втором этапах формирования брекчий существенно не нарушалась целостность первоначально единой н предположительно пластообразной залежи (включая Коашву, Ньоркпахк и Олений Ручей) и, вероятно, сохранялась ее сплошность. В

ходе третьего этапа единая залежь перестала существовать, сформировались пережимы между месторождениями Центрального рудного поля и возникли мегабрекчии Коашвы и Ньоркпах-ка. Четвертый этап привел к дальнейшему дроблению мегаблоков апатит-нефелиновых пород и формированию эруптивных брекчий, слагающих месторождения Ньоркпахк, Суолуайв и Олений Ручей.

В составе газовой фазы обломков и цементов брекчий преобладают метан, углеводородные газы ряда С2-С5, реже - N2, присутствуют Не, Н2, Оо. По геохимическим характеристикам четко выделяются три группы пород: ненарушенные руды, имеющие невысокие газосодержания; тектонические брекчии, содержания всех газов в которых значительно понижены по сравнению с ненарушенными рудами, и эруптивные брекчии, характеризующиеся резким повышением содержания газовой фазы. Прослежена связь между распределением газовых компонентов в породах с характером проявления тектонических процессов при формировании брекчий. При формировании тектонических "сухих" брекчий Б-1 в условиях сжатия происходила дегазация пород. При формировании тектонических Б-П в условиях растяжения дегазация продолжалась за счет свободного оттока газов из зон разломов. В формировании эруптивных Б-Ш и Б-1У принимали участие порции расплавов, насыщенные флюидной фазой. Исследованы распределения различных химических элементов в ненарушенных рудах, цементах и обломках брекчий. Полученные данные свидетельствуют о наличии общего тренда эволюции газовой фазы, К, Ш), Сб, Со, Ре, Мо, Бг, ТГ2О3 в направлении ненарушенные руды О Б-1 О Б-П ■=> Б-Ш Б-1У.

Изучение химического состава нефелина показало, что нефелин обломков брекчий подвергался изменениям под влиянием вещества цемента таким образом, что состав нефелинов обломков приближался к составу нефелинов цементов, различающихся как между собой, так и отличающихся от нефелинов ненарушенных руд. Методами ДТА, РФА и ИКС исследованы нефелины обломка мелкозернистого уртита и уртитовых цементов брекчии Б-Ш. В природных нефелинах уртитовых цементов брекчий наблюдалось явление рекалесценции - при нагревании стекла, полученного плавлением нефелина, до температуры 1100° происходит разо-

грев вещества в результате выделения скрытой теплоты кристаллизации. В нефелинах же обломков это явление не обнаружено.

В обломках и цементах брекчий Б-1, Б-Н и Б-Ш зачастую наблюдаются нефелин- и кальсилит-полевошпатовые симллектиты. В результате их изучения сделан вывод, что в цементе тектонических и обломках тектонических и эруптивных брекчий их образование происходит под воздействием материала уртита.

При изучении пироксенов обломков и цементов брекчий выявлено отчетливое отличие морфологии и химического состава пироксенов обломков от пироксенов цементов. Пироксены обломков и прожилкового цемента Б-1 относятся к группе Са-М§-Ре пироксенов и к Са-№ с преобладанием Са, классифицируются как диопсиды и эгирин-авгиты. Пироксены цементов Б-И, Б-Ш и Б-1У относятся к группе Са-Ыа пироксенов с преобладанием N3 над Са и классифицируются как эгирин-авгиты. В пироксенах ийолито-вых линз обломков линзовидно-полосчатых уртитов отношение 3Не/4Не равно. (34-38)х10_8, что свидетельствует об отчетливом избытке захваченного мантийного 3Не. Пироксены цемента тектонических брекчий содержат практически только радиогенный гелий: 3Не/4Не = (2-5)х10-8. Для пироксенов цемента эруптивных брекчий Б-Ш характерны 3Не/4Не ** (25-88)х10-8, т. е. порция эруптивного материала, из которого образовался уртит цемента Б-Ш, несла захваченную мантийную компоненту. Содержания микропримесей II н ТЬ в изученных пироксенах хорошо согласуются с содержаниями Не. Иными словами, ийолит линз линзовид-но-полосчатого уртита обломков и уртиты цемента эруптивных Б-Ш образовались из магматичесих материалов, имевших связь с мантийным источником, а образование пегматоидного цемента тектонических брекчий происходило другим путем - за счет переотложения вещества ранее образовавшихся пород.

Результаты исследования апатита брекчий свидетельствуют, что в ходе образования прожилкового цемента тектонических Б-1 при переотложении апатита происходит его очищение от примесей БЮ2 и суммы ТГЬОз; апатит цемента Б-И и Б-Ш отличается

от апатита ненарушенных руд повышенным содержанием БЮ; в апатите обломков брекчий Б-И и Б-Ш увеличиваются содержания БгО под влиянием материала цемента.

Изменения общего газосодержания в цементе тектонических брекчий Б-Г1 и эруптивных Б-Ш отражаются и на содержаниях

газов в нефелине и апатите цементов. При этом в нефелинах выявлена прямая корреляция между содержаниями газов и щелочей и обратная между содержаниями газов и железа; в апатитах содержания газов коррелируются с содержаниями ТЕ и Ьг.

Приведенные в работе данные показывают, что образование брекчий в пределах Хибинских апатитовых месторождений представляло собой многоэтапный процесс, в ходе которого происходила закономерная смена условий дробления пород, способов цементации и характера цементирующего материала. Брекчии Хибинских месторождений апатита по механизму образования разделены на два типа: тектонические и эруптивные.

Формирование тектонических брекчий происходило в пологих разломных зонах сначала в условиях сжатия, затем растяжения с сохранением геохимической обстановки и сплошности рудных тел. При этом происходила дегазация пород.

При формировании эруптивных брекчий - интрузивных масс с обломками вмещающих пород (апатит-нефелиновых руд), - химизм пород в целом сохранялся, но происходил привнос глубинной флюидной фазы вплоть до мантийной. Породы обломков и цементов обогащались газовой фазой. При формировании эруптивных брекчий нарушалась сплошность рудных тел.

Брекчии Ковдорского фоскорит-карбонатитового полистадий-иого месторождения по механизму образования разделяются на брекчии замещения (1), эруптивные и ав то магма тичсские (2) и флюидно-эксплозивные (3).

Флюидно-эксплозивные брекчии с округлыми обломками разнообразных пород и рудными цементами, залегают в виде трубок взрыва (Терновой, 1977) или жил с четкими контактами. Они рассматриваются как продукты эксплозивных процессов. О времени их формирования высказаны разные мнения.

На южном фланге месторождения задокументированы 6 выходов флюидно-эксплозивных брекчий. В работе приведены резу-' льтаты детального геологического изучения четырех выходов таких брекчий. По набору пород обломков, составу цемента и взаимоотношениям с породами месторождения установлено, что образование флюидно-эксплозивных брекчий происходило в конце каждой стадии из шести, выделяемых в истории месторождения.

Для магнетита цементов флюидно-эксплозивных брекчий выполнены детальные исследования структур распада твердых растворов и состава сосуществующих фаз. Проведено сравнение с теми же свойствами магнетита руд и пород месторождения. Магнетит из цемента флюидно-эксплозивных брекчий стадий 16, На н Шб сходен с магнетитом апатит-форстерит-магнетитовых руд стадии ¡6, апатит-кал ьцит-магнетитовых руд стадии Па и доломит-тремолит-магнетитовых руд стадии Шб соответственно. Т.е. в рамках стадии магнетит цемента брекчий по составу и структурам распада твердого раствора в целом близок магнетиту руды и отличается от магнетита других стадий, что указывает на тесную генетическую связь пород внутри стадий. В цементе флюидно-эксплозивных брекчий стадии 16 обнаружен минерал промежуточный по составу между магнезиоферрнтом и хромитом.

Подъем карбонатитовых магм происходит по радиальным и/или кольцевым разломам, образование которых связано с эксплозивными явлениями или взрывными ударами. Повышенная трещиноватость способствует появлению эруптивных брекчий с обилием обломков. В этих условиях при внедрении магм, способных метасоматически воздействовать на вмещающие породы, будут развиваться брекчии замещения. Последние, а также эруптивные могут возникать в различных ситуациях. Следовательно, спецификой Ковдора является не наличие этих брекчии, а просто повышенный их объем.

Прямое выражение эксплозивные процессы находят в трубках взрыва и дайках, выполненных флюидно-эксплозивкымн брекчиями. Образование флюидно-эксплозивных брекчий Ковдора и их связь с рудами и карбонатитами представляются следующим образом. Брекчии формировались в трубках взрыва кли трещинах в конце каждой стадии после внедрения руд и карбонатнтов. При этом имели место перенос обломков вверх, перемешивание и окатывание их при абразии мелкими твердыми частицами. Фаза, придававшая подвижность системе и являвшаяся источником материала цемента, представляла собой флюидные остатки после кристаллизации руд и карбонатитов данной стадии. Флюиды выделялись из кристаллизующихся пород по всей высоте внедрившегося рудного штока. Каналы, в которых формировались брекчии, служили как бы клапанами, снимавшими давление перед консолидацией пород в конце стадии. Следующая стадия начина-

лась с оживления разломов и внедрения новой порции магмы, из которой формировались руды в виде штокообразного тела, затем по кольцевым к/или радиальным разломам внедрялись карбона-титы, и заканчивалась стадия образованием трубок или даек флюидно-эксплозивных брекчий, причем по составу все эти породы отличались от пород предыдущих стадий.

Таким образом,, каждая стадия, отличаясь присущим только ей составом пород и минералов, представляет собой временной ритм фоскорит карбонатит & флюидво-эксплозивная брекчия. Процесс последовательного формирования фоскоритов, карбона-титов и флюидно-эксплозивных брекчий в рамках стадии а также совокупность этих пород названы полным карбонатитовым ритмом или карбонатитовым ритмом ковдорского типа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая работа представляет собой опыт использования минералогических методов изучения вещества для решения геологических вопросов, связанных с геодинамическими условиями формирования месторождений щелочных и щелочно-ультраоснов-ных массивов на примере Хибин и Ковдора. В ней изложены результаты геологического, петрографического, минералогического и геохимического изучения брекчий апатит-нефелиновых месторождений Хибинского щелочного массива и фоскорит-карбонати-тового месторождения Ковдорского массива щелочно-ультраос-новных пород, приведена их классификация и показано, как образование брекчий коррелируется с тектоническими процессами интрарудными (Ковдорское местрождение) и пострудными (месторождения Хибин),, предложена геодинамическая модель, объясняющая образование тектонических брекчий Хибин, а также изотопные возраста и пространственное размещение части щелочно-ультраосновных и щелочных массивов Кольского полуострова.

Основные выводы автора по материалам настоящей работы отражены в защищаемых положениях. Ниже следует привести лишь следующие общие заключения.

Брекчии в месторождениях полезных ископаемых, связанных с щелочными (Хибины) и щелочно-ультраосновными (Ковдор) массивами, обнаруживают многостадийность, различие способов образования и отражают историю развития и характер тектониче-

ских процессов, сопровождающих формирование месторождений и становление массивов в целом.

В деталях строения брекчиевых пород, их геохимических особенностях, химических и физических свойствах минералов цементов и обломков запечатлен характер динамического воздействия на породы в ходе становления как месторождений так и массивов в целом. Таким образом, изучая детали минералогии брекчиевых пород в комплексе с геохимическими и геологическими особенностями их строения можно проследить связь мине-рало- и породообразования с геодинамическими процессами разного уровня: от локальных тектонических подвижек внутри рудного тела, являющегося частью массива, до движений участков земной коры, определяющих специфику становления массива в целом.

По теме диссертации опубликованы следующие работы.

1. Балаганская Е.Г. О природе брекчий в апатито-нефелино-зых породах Кукисвумчорр-Расвумчоррской группы месторождений (Хибины) // Материалы IV конф.молодых ученых, посвящ. 60-летию образования СССР. Серия "Структурная геология и полезные ископаемые". Деп. в ВИНИТИ, 1985.

2. Балаганская Е.Г. О природе брекчий в апатито-нефелино-эых породах Кукисвумчорр-Расвумчоррской группы Хибинских месторождений / / Петрология и минералогия щелочных, ще-лочно-ультраосновных и карбонатитовых комплексов Карело-Кольского региона. Апатиты. 1985. С.81-88.

3. Дудкин О.Б., Балаганская Е.Г., Арзамасцева Л.В. К проблеме формирования Хибинских месторождений апатита // Месторождения неметаллического сырья Кольского полуострова. Апатиты, 1986. С.4-10.

4. Балаганская Е.Г. Многостадийные брекчии апатит-нефелиновых месторождений Хибин / / Геология и минералогия месторождений апатита Кольского полуострова. Апатиты, 1987. С.14-22.

5. Арутюнян Л.А., Астафьев Ю.А., Балаганская Е.Г. и др. Новое в изучении минерально-сырьевых ресурсов Мурманской области (1986 год) // Апатиты, 1987. 29 с. (Препринт).

6. Скиба В.И., Балаганская Е.Г., Бахчисарайцев А.Ю. Физико-химические исследования типоморфизма нефелинов из пород апатит-нефелинового месторождения Коашва, Хибины / / Новое в минералогии Карело-Кольского региона. Петрозаводск, 1990. С. 89-99.

7. Балаганская Е.Г., Припачкин В.А. Распределение газосодержаний в породах, нефелине и апатите брекчиевых руд Хибинских месторождений апатита /' / Щелочной магматизм северовосточной части Балтийского щита. Апатиты, 1990. С. 119-125.

8. Балаганская Е.Г., Дудкин О.Б., Кирнарский Ю.М. и др. Апатитовые месторождения и рудопроязленкя щелочно-ультра-основных массивов / / Апатитоносность щелочных массивов Кольского региона. Апатиты, 1991. С. 2047.

9. Балаганская Е.Г., Припачкин В.А., Каменский И.Л.. Толс-тихин И.Н. Специфика изотопного состава гелия б пироксенах рудных брекчий апатит-нефелинового месторождения Юкспор (Хибины) / / Дегазация Земли и геотектоника. Тезисы докл. Всес. совещ. Москва, апрель, 1991. Москва, Наука, 1991. .С.40-41.

10. Арзамасцева Л.В., Балаганская Е.Г., Павлов В.П. и др. Новые материалы по апатитовым месторождениям Хибин / / Апатитоносность щелочных массивов Кольского региона. Апатиты, 1991. С.47-67.

11. Балаганская Е.Г., Припачкин В.А. Петролого-геохимиче-ская специфика брекчий апатит-нефелиновых месторождений Хибин // Геохимия, N 8, 1993. С.1199-1218.

12. Балаганская Е.Г. Брекчии Коидорского фоскорит-царбоиатитоиого местооол^.еиип магнетита и их геологическое значение / / ЗВМО. 1094. Л'- 2. С. 21-36.