Русская Википедия:Карбонатитовый комплекс Сийлинъярви
Карбонатитовый комплекс Сийлинъярви — расположен в центральной части Финляндии, недалеко от города Куопио. Он назван в честь соседней деревни Сийлинъярви, расположенной примерно в 5 км к западу от южного продолжения комплекса. Сийлинъярви — второй по величине карбонатитовый комплекс в Финляндии после формации Шаблон:Iw и одно из старейших месторождений карбонатита на Земле — 2610 ± 4 млн лет[1]. Карбонатитовый комплекс состоит примерно из 16 круто простирающихся лентикулярных тел длиной около километра, окружённых гранитными гнейсами. Максимальная ширина тела составляет 1,5 км, площадь поверхности — 14,7 км2. Комплекс был обнаружен в 1950 году Шаблон:Iw с помощью местных сборщиков минералов. Разведочное бурение началось в 1958 году компанией Шаблон:Lang-fi. Typpi Oy продолжала бурение в период с 1964 по 1967 год, а Apatiitti Oy — с 1967 по 1968 год. После бурения были проведены лабораторные и опытно-промышленные работы. Рудник был открыт Kemira Oyj в 1979 году как открытый карьер. В 2007 году он был продан компании YaraШаблон:Sfn.
Апатитовый рудник Сийлинъярви является крупнейшим открытым карьером в Финляндии. В настоящее время он состоит из двух карьеров; большой южный карьер Сяркиярви и меньший северный карьер Сааринен. Карьер Сяркиярви имеет глубину около 250 м, а высоту уступа — 28 мШаблон:Sfn, карьер Сааринен находится около 5 км к северу от основного карьера СяркиярвиШаблон:Sfn.
Общая мощность добычи в карьере составляет 600 тыс тонн в неделю, из них 450 тыс тонн из карьера Сяркиярви и 150 тыс тонн из карьера Сааринен. Почти все породы серии Шаблон:Iw-карбонатит являются рудными породами; Шаблон:Iw и сквозные диабазы являются отходами. Однако имеются некоторые поздние бедные апатит-карбонатные руды и некоторые блоки карбонатит-глиммерита с < 0,5 % P2O5 по массе. Причина, по которой эти апатиты бесплодны, неизвестна, но это может быть связано с метаморфизмом и течением жидкостиШаблон:Sfn.
Карьер Сийлинъярви является единственным действующим фосфорным рудником в Европейском Союзе. С 1979 года добыто более 400 млн тонн породы, из которых около 65 % приходится на руду. К 2016 году на карьере было произведено 24,7 млн тонн основного продукта — апатита. Запасы руды в январе 2016 года составили 205 млн тонн. Текущая добыча составляет примерно 11 млн тонн руды в год, в то время как средняя добыча на месте составляет 4,0 % Шаблон:Химическая формула по массеШаблон:Sfn. Примерно 85 % апатитового концентрата перерабатывается на месте в Сийлинъярви для производства фосфорной кислоты и удобрений, остальная часть концентрата используется на других заводах компании. Побочными продуктами являются слюдяные и кальцитовые концентратыШаблон:Sfn. Апатитовый концентрат получают путём флотации в обогатительной фабрике рядом с карьером Сяркиярви. Затем концентрат перерабатывается в фосфорную кислоту с использованием серной кислоты. В настоящее время серная кислота добывается из пирита шахты Шаблон:IwШаблон:Sfn.
Окружающие скалы
Коренная порода Сийлинъярви — архейская, хотя граница между архейской и палеопротерозойской породами близка. Ближайшие палеопротерозойские породы относятся к чёрным сланцам области Северного СавоШаблон:Sfn.
Шаблон:Iw-карбонатитовая интрузия в Сийлинъярви расположена в юго-восточной части Ийсалми, гранитно-гнейсовой местностиШаблон:Sfn. Группа пластов характеризуется двумя — самым молодым и самым древнейшим архейскими — событиями в Фенноскандийском щите: 2,6 млрд лет и почти 3,2 млрд лет по обнаруженным в гранулитах мезосомамШаблон:Sfn. Сейсмические исследования показали, что толщина земной коры внутри Ийсалми сложена необычайно толстыми пластами, около 55–60 кмШаблон:Sfn. Толщина пластов обусловлена несколькими процессами, такими как наползание плит во время столкновений со Шаблон:Iw[2] и постколлизионное Шаблон:Iw. На нынешнем уровне эрозии западная часть пластов в основном метаморфизуется в фации зелёных сланцев во время Свекофеннского орогенезаШаблон:Sfn.
Доминирующим типом окружающих пород в районе Сийлинъярви является гранитный гнейс с различной текстурой и в некоторой степени минералогией. Основными минералами являются полевой шпат плагиоклаза, кварц, полевой шпат микроклина, биотит и роговая обманка. Окружающий гранит гнейс простирается примерно на 100 км к северу от СийлинъярвиШаблон:Sfn. Карельские (2,0—1,9 млрд лет) осадочные горные породы встречаются на западе и северо-западе Сийлинъярви. Скалы сложены слюдяными сланоподобными гнейсамиШаблон:Sfn.
Габбры Лапинлахти и Сийлинъярви происходят из архейского карельского орогенеза. Мелкозернистый кварц-диорит, который проникает в окружающие гранитные гнейсы, расположен на северо-восточной стороне СийлинъярвиШаблон:Sfn.
Скальные типы комплекса
Пять различных пород характеризуют рудник Сиилинъярви: породы Шаблон:Iw-карбонатитового ряда, фениты, диабазовые преграды, тоналит-диориты и гнейсыШаблон:Sfn. Апатит связан с глиммеритом-карбонатитамиШаблон:Sfn.
Обычно карбонатитовые комплексы содержат ядро из внедрённого карбонатита, который разрезает последовательность пород, богатых флогопитом. В Сийлинъярви, однако, глиммериты и карбонатиты хорошо смешаны и встречаются как субвертикальные по отношению к вертикальным слоистым почти чистым глиммеритам и почти чистым карбонатитам. Объём карбонатита больше в центре интрузии, а породы у краёв руды почти полностью мерцаютШаблон:Sfn.
Рудоносные породы
Центральное рудное тело состоит из глиммеритов и карбонатитов. Богатые флогопитом рудоносные породы варьируются от почти чистого глиммерита до карбонат-глиммерита и силикокарбонатов. Карбонатиты, которые содержат более 50 % карбонатов, составляют лишь около 1,5 % основного проникновения. Эти карбонатитовые породы более распространены в центре интрузии и встречаются в виде тонких жил в глиммерите. Рудное тело также содержит сине-зелёные породы, которые составляют до 50 % модального рихтеритаШаблон:Sfn. Основными минералами рудных пород являются тетраферрифлогопит, кальцит, доломит, апатит и рихтерит. Циркон, магнетит, пирротин, халькопирит и пироксены встречаются в качестве дополнительных минералов. Апатит — это Шаблон:Iw, а количество Шаблон:Химическая формула варьируетсяШаблон:Sfn.
Глиммерит — слоистая, зеленовато-чёрная, тёмная или красновато-коричневая порода (в зависимости от доминирующего слюдяного минерала), содержащая 0—15 % карбонатных минералов. Ориентированные породы мелкозернистые и среднезернистые и обычно Шаблон:Iw. Матрица состоит из мелкозернистого Шаблон:Iw флогопита, а порфировая структура представляет собой зернистые флогопитовые зёрна. Мелкозернистые глиммериты часто бывают более равносторонними. Минеральный состав глиммеритов составляет в среднем 82 % флогопита, 8 % апатита, 7 % амфиболов, 2 % кальцита и 1 % доломита. В некоторых районах содержание апатита настолько высоко, что порода называется апатитовой (не менее 25 % апатита). Апатит встречается в этих породах в виде гранул большого размера, а диаметр кристаллов может достигать нескольких дециметровШаблон:Sfn. Акцессорные минералы глиммеритов включают ильменит, магнетит и пирохлорШаблон:Sfn.
Карбонат-глиммериты — более светлые породы по сравнению с чистыми глиммеритами. Это очевидно из-за содержания карбоната (15—25 % карбонатных минералов), а также из-за более светло-красновато-коричневого цвета слюды. Они менее ориентированы, чем глиммериты, и более равномернозернистые. Размер зерна средний. Минеральный состав карбонат-глиммеритов в среднем составляет 64 % флогопита, 10 % апатита, 10 % кальцита, 9 % доломита и 7 % амфиболовШаблон:Sfn.
Силикокарбонаты содержат 25—50 % карбонатных минералов и довольно светлые, оттенок зависит от цвета слюды. Текстура очень похожа на карбонат-глиммериты, за исключением областей, где карбонаты и слюды связаны и встречаются как их разновидности. Средний минеральный состав составляет 46 % флогопита, 22 % доломита, 19 % кальцита, 9 % апатита и 4 % амфиболов, хотя количество кальцита должно быть выше, чем у доломитовШаблон:Sfn. Акцессорные минералы силикокарбонатов включают стронцианит, барит, циркон, ильменит и магнетитШаблон:Sfn.
Карбонатитовые породы (более 50 % карбонатов) в Сийлинъярви имеют брекчиевание и в основном состоят из кальцита, доломита и апатита. Акцессорные минералы включают флогопит, ильменит и магнетитШаблон:Sfn. Как правило, содержание доломитов в карбонатных породах довольно сильно варьируется. Содержание в основном очень низкое, и порода состоит в основном из кальцита, но в некоторых районах содержание доломита может достигать 50 %. Карбонаты Сийлинъярви представляют собой светло-серые, белые или слегка красноватые мелкозернистые или среднезернистые породы со средним размером зёрен около 0,9—1,2 мм. Эти породы обычно встречаются в виде вертикальных преградШаблон:Sfn.
Минералы недр Сийлинъярви
Наиболее распространёнными минералами недр Сийлинъярви являются слюды, карбонаты, апатиты и амфиболы. Средний состав руды Сийлинъярви составляет 65 % флогопита (включая тетраферрифлогопит), 19 % карбонатов (соотношение кальцит/доломит 4 к 1), 10 % апатита (эквивалентно 4 % Шаблон:Химическая формула во всей породе), 5 % рихтерита и 1 % дополнительных минералов (в основном магнетит и циркон)Шаблон:Sfn.
Слюды
Наиболее распространённым слюдяным минералом в комплексе Сийлинъярви является тетраферрифлогопит, на долю которого приходится 65 % содержания. Некоторые глиммериты содержат более 90 % тетраферрифлогопита. Цвет минерала чёрный или зеленовато-чёрный, тёмно-коричневый или красновато-коричневый. Цвет зависит от вмещающей породы и интенсивности деформации породы. Красновато-коричневая слюда обычно встречается с карбонат-глиммеритами, а чёрная слюда встречается с глиммеритамиШаблон:Sfn. Флогопиты проявляют очень сильный обратный плеохроизм от красно-коричневого до розовато-жёлтого, что связано с высоким содержанием Шаблон:Химическая формулаШаблон:Sfn. Флогопит Сийлинъярви продаётся как Шаблон:Iw под торговым названием «Яра биотит» (Шаблон:Lang-en).
Флогопит встречается в виде рассеянных чешуек, табличных кристаллов и пластинчатых или слоистых Шаблон:Iw. Размер зерна слюд варьируется от пары микрометров до нескольких сантиметров, средний размер составляет 1—2 мм в диаметреШаблон:Sfn. Флогопит превращается в коричневый биотит-флогопит в зонах сдвига, а в зонах наиболее интенсивного сдвига — в биотит и хлоритШаблон:Sfn. Наиболее распространённым минералом включения в слюде является магнетит, но обычно включения редки. Некоторые включения циркона также встречаютсяШаблон:Sfn.
Карбонаты
Доломит Сийлинъярви желтоватый или коричневато-белый, трудно отличим от кальцита. Наиболее распространённой формой доломита являются округлые зёрна диаметром 0,2—0,4 мм. Доломиты также встречаются в виде крупных, почти эвгедральных зёрен диаметром 4—6 мм. Другими распространёнными текстурами являются Шаблон:Iw и растворённые ламеллыШаблон:Уточнить с кальцитом. Эвдонические зёрна встречаются только в карбонатитахШаблон:Sfn. Микрозондовые исследования доломита Сийлинъярви показывают однородные составы с низким содержанием Шаблон:Химическая формула, Шаблон:Химическая формула и Шаблон:Химическая формулаШаблон:Sfn.
Апатиты
Апатит в Сийлинъярви в основном в виде Шаблон:Iw, но также можно найти карбонат-фторапатитШаблон:Sfn. Рудоносные породы Сийлинъярви содержат примерно равное количество (около 10 %) от светло-зелёного до серого апатита. Количество фтора составляет около 2—4 % от массы апатита СийлинъярвиШаблон:Sfn. Апатитовые шахты содержат довольно большое количество Шаблон:Химическая формула, а иногда и Шаблон:Химическая формула. Апатит встречается в сочетании со слюдой в скальных породах и с кальцитом, доломитом или слюдой в карбонатных породахШаблон:Sfn.
Обычно апатит встречается в виде округлых зёрен или в виде шестиугольных призматических кристалловШаблон:Sfn. Размер зерна варьируется от 10 мкм до нескольких дециметров в диаметре, поэтому отложение рассеяно. Обычно размер зёрен апатита больше в карбонатах и меньше в деформированных областях. Шестиугольные стержни и поперечные сечения редки в деформированных областях, где зёрна распадаются и ломаются. Включения в апатите более распространены в срезанных частях руды. Количество также больше в больших зёрнах по сравнению с более мелкими. Некоторые зёрна вообще не имеют включений. Наиболее распространёнными минералами включения являются карбонаты, в основном доломит. Тёмные зёрна появляются также в виде включений, но они редкиШаблон:Sfn.
Амфиболы
Самым распространённым амфиболом в Сийлинъярви является сине-зелёный рихтерит, который составляет около 5 % от общего объёма интрузии и обычно менее 15 % глиммеритовШаблон:Sfn. Наибольшее содержание амфиболов обнаружено в разрезанных частях рудных глиммеритов, где оно может достигать до 40—50 %. У некоторых карбонатитовых жил нет амфиболов вообще. Амфиболы Сийлинъярви обычно субгедральны, и типичный размер зерна составляет около 0,1 мм. Тем не менее, размер зерна варьируется довольно сильно, и крупные кристаллы диаметром несколько сантиметров не являются редкостью. Самые крупные найденные кристаллические скопления имеют длину до 30 см. Включения редки, а минералы включения чаще всего являются флогопитом и тёмными. Изменение минерала встречается редко.
Акцессорные минералы
Магнетит является наиболее распространённым вспомогательным минералом в рудных породах и обычно составляет менее 1 % всей руды; в основном встречается в глиммеритахШаблон:Sfn. Сульфидные минералы, представленные в руде, представляют собой пирит, пирротин и меньшее количество халькопирита. Сульфиды могут локально встречаться в массивной форме, несмотря на их пропорциональную редкостьШаблон:Sfn.
Барит, стронцианит, монацит, пирохлор, циркон, бадделеит, рутил и ильменит были определены в Сийлинъярви как редкие акцессорные минералы. Барит может встречаться в виде сростков со стронцианитом в <50 мкм включениях в кальците. Монацит встречается в двух типах: субгедральные включения <50 мкм в кальците или апатите и немного боШаблон:Ударениельшие субангедральные зёрна вдоль границ зёрен. Пирохлорит существует в виде включений в основном во флогопите, зёрна обычно имеют ширину 50—200 мкм. Циркон встречается в виде эвгедральных зёрен размером от 100 мкм до нескольких сантиметров в длину. Однако циркон является редким минералом в карбонатах из-за низкой активности кремнезёма в расплаве. Бадделеит встречается в виде включений в цирконе.
Геологические структуры
Доминирующее направление опускания пластов находится в области Сяркиярви, — почти северо-восточное, 265—275°, слои опускаются почти вертикально (85—90°) по отношению к западу. Опускающиеся наслоения пластов также являются доминирующим направлением сдвига. Другая тенденция сдвига — с северо-запада на юго-восток, но она слабее. Это направление также является доминирующим направлением диабазовШаблон:Sfn.
Сдвиг является общей характеристикой основной рудной массы Сийлинъярви и зоны контакта между горной породой страны и рудной массы. Есть также зоны контакта, которые показывают первичный магматический контакт. Палеопротерозойские диабазовые преграды пересекают зону сдвига. По крайней мере, две стадии деформации обнаруживаются в породах комплекса Сийлинъярви. Деформация, безусловно, имела место во время Шаблон:Iw, но могли иметь место и другие более ранние стадии деформацииШаблон:Sfn.
Примечания
Литература
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
.jpg){kind=link}
