Железорудные месторождения

10.07.2018
Вероятно, наиболее широко известным и крупным магматическим сегрегационным месторождением железа является богатое месторождение Кируна в северной части Швеции (фиг. 9.6). Оно интенсивно изучалось в течение примерно 50 лет, причем большинство геологов, занимавшихся данным районом, сошлось на том мнении, что оруденение тесно связано с процессами магматической сегрегации.

В районе Кируны установлено несколько залежей железных руд, крупнейшая из которых разрабатывается рудником «Кирунаваара». Рудное тело Кирунаваара представляет собой силлоподобный массив, залегающий между докембрийскими сиенит-порфирами (в лежачем боку) и кварцевыми порфирами (в висячем боку). Кварцсодержащие порфиры перекрываются породами комплекса Нижний Хауки — сильно измененными эффузивами и окварцованными туфами (?), а также осадочными породами серии Вакко, или комплекса Верхний Хауки. Все эти толщи имеют меридиональное или северо-восточное простирание и падают под углом 50—60° к востоку (фиг. 9.7). Рудное тело является интрузивом, внедрившимся между сиенитами и кварцевыми порфирами; оно прослежено по простиранию толщи более чем на 3 мили. За исключением неразрабатываемой маломощной северной части магнетитового силла, прослеженной под озером на расстояние полумили, рудное тело имеет мощность около 250 футов. Разработка его началась в 1903 г., а к 1959 г. суммарная добыча составила 235 млн. т руды, содержащей в среднем 62% железа, что отвечает примерно одной восьмой части имеющихся запасов.


Руды представлены тонкозернистым магнетитом или, что более редко, гематитом, и, кроме того, в них содержится фтор-апатит в переменном количестве. Содержание фосфора, обычно довольно высокое (более 2%), обусловлено развитием апатита; именно поэтому термин руда типа Кируны употребляется для обозначения высокофосфористых руд. Кроме обычной примеси апатита, среди жильных минералов в рудах присутствуют актинолит и диопсид. Иногда призмы апатита обусловливают трахиотоидное сложение руды, причем удавалось наблюдать даже отдельные полоски или «стратиграфическую» перемежаемость полосок чистого апатита с полосами магнетит-апатитовых руд.

Контакты между рудой и боковыми породами весьма резкие, по своему характеру вполне отвечающие интрузивным; местами наблюдаются маломощные амфиболовые скарны. От основного рудного тела как со стороны лежачего бока, так и со стороны висячего отходят небольшие жилы или апофизы. Отдельные системы рудных жил получили местное название рудной брекчии. Породы лежачего бока прорваны порфировыми дайками, характеризующимися промежуточными составом и структурой по сравнению с составом и структурой порфиров лежачего и висячего боков; эти дайки «растекаются» под породами висячего бока. В свою очередь дайки пересекаются и замещаются рудой, хотя одна из них пересекает магнетиты, что выражено весьма четко. Подобные соотношения означают, что рудная масса внедрилась после того, как образовалось большинство порфировых даек, но до полного завершения интрузивной деятельности.

Рудное тело пересечено сколовыми нарушениями, по которым происходили перемещения преимущественно типа сдвигов. Во время образования этих нарушений внедрились дайки гранофиров, которые не обнаруживают видимой связи с оруденением и более древними изверженными породами.

Гейер пришел к выводу, что месторождение Кирунаваара образовалось в результате внедрения высокоподвижных рудных магм предположительно до того, как окружающие породы были смяты в складки и опрокинуты. Магнетит-апатитовый флюид сконцентрировался в процессе магматической дифференциации как несмешивающаяся фракция среди материнской магмы. Разделение этих двух несмешивающихся магматических фракций произошло на больших глубинах в земной коре еще до интрузии. Такое толкование генезиса месторождения полностью подтвердилось экспериментальными и теоретическими исследованиями Фишера, установившего возможность образования несмешивающейся магнетит-апатитовой жидкости.

Гипотеза Гейера доказана рядом данных. Рудные тела внедрились в порфиры как расплавы, причем имеются яркие свидетельства течения магмы, представленные трахитоидными текстурами. Контактовые зоны подверглись слабому метасоматизму, что указывает на присутствие летучих. Эти последние, возможно, и сыграли роль в отделении от материнской магмы упомянутых, выше двух несмешивающихся магматических фракций. Далее, все минералы рудного тела Кирунаваара присутствуют также и в материнских интрузивных породах. Прочие рудные тела района очень близки к месторождению Кирунаваара по минеральному составу, структуре, возрасту и тесно связаны с ним в генетическом отношении; на этих месторождениях можно видеть руды всех типов — от магматических до гидротермальных, причем отчетливо устанавливается, что некоторые из них сформировались при более низких температурах по сравнению с рудами Кирунаваары. И, наконец, имеются доказательства тесной связи магматического и гидротермального рудообразования района: ранние, высокотемпературные, руды являются непосредственным результатом магматической сегрегации, а поздние руды несут следы влияния более высоких концентраций летучих.