Шило Н.А. Учение о россыпях. Теория россыпеобразующих рудных формаций и россыпей
Подождите немного. Документ загружается.
с
прожилками,
содержащими
деревянистое
олово
(Боливия),
или
оловосо
держащие
покровы
риолитового
состава,
перекрытые
базальтами
(Мексика),
и
др.
М
инеральный
состав
рудных
тел
формации
специфичен
как
в
жильном
комплексе,
так
и
в
рудном.
Среди
жильных
минералов
широко
развиты
все
минералы
кремнезема:
тридимит,
кристобалит,
кварц,
халцедон,
опал.
Вмест
е
с
ними
нередко
присугствуют
адуляр,
флюорит
,
топаз,
каолинит,
диккит,
се
рицит.
В
рудный
комплекс
входит
гематит
как
главный
минерал,
иногда
(редко)
вольфрамит.
И
з
состава
минералов
и
непосредственной
их
связи
с
вулканогенными
поясами
очевидно,
что
месторождения
касситерит-риолитовой
формации
вполне
могут
сопоставляться
со
многими
месторождениями
золото-серебря
ной
формации
и
другими
представителями
всего
семейства
месторождений
золота,
сформированных
в
вулканогенных
поясах.
Вул"аногенно-nлутОllо
г
еНllые
месторождения
Внимательное
изучение
многих
месторождений
коренного
олова
суль
фидной
формации
показывает,
что
среди
них
находится
большая
группа
объ
ектов,
которые,
с
одной
стороны,
отличаются
широким
развитием
сульфид
ной минерализации,
весьма
характерной
для
плугоногенных
месторождений
,
в
частности
для
касситерит-кварцевой
и
касситерит-сульфидной
формаций,
а
с
другой
стороны
-
их
парагенезисы
включают
большой
набор
сульфосолей
,
сближающих
эти
месторождения
с
объектами,
типичными
для
вулканогенных
поясов.
Такие
месторождения
встречаются
на
Дальнем
Востоке
России,
в
Якугии
,
Бо
ливии,
на
Тасмании
и
т.
д.
Интересно
,
что
месторождения
касситерит-сульфидно-сульфосолевой
формации
соседствуют
нередко
с
субвулканическими
телами,
дайками,
рас
полагаются
в
удалении
от
гранитных
массивов
и
не
обнаруживают
с
ними
видимой
как
структурной,
так
и
геохимической
связи
.
Среди
жильных
минералов
в
них
сокращается
роль
альбита,
турмалина,
отчасти
хлорита,
которые
профилируют
месторождения
касситерит-кварцевой
,
касситерит-сульфидной,
касситерит-пироксен-турмалиновой
и
касситерит
хлорит-актинолитовой
формаций
nлугоногенного
Р5ща.
Зато
возрастает
роль
кварца
алунита,
каолинита,
серицита
и
что
особенно
важно,
появляются
ми
нералы
марганца;
как
было
показано
выше,
они
весьма
характерны
ДЛЯ
неко
торых
золоторудных
формаций
семейства
вулканогенных
месторождений
.
Ру
дные
парагенезисы
усложнены
большим
набором
не
только
сульфи
дов,
но
и
сульфосолей
серебра,
сурьмы,
висмуга
свинца
.
Появ
ляются
суль
фостаннаты
.
Собственно
сульфиды
в
различных
месторождениях
меняют
на
бор
минералов,
поэтому
обобщенный
список
их
может
быть
представлен
сле
дующими
минералами:
пирит,
пирротин,
халькопирит
,
буланжерит
,
джемсо
нит,
сфалерит,
пираргирит,
галенит,
станнин
и
др.
Усложнение
парагенезисов
иногда
происходит
за
счет
наложения
раз
личных
типов
минеральных
ассоциаций
в
одну
из
поздних
стадий
рудообра
зования,
а
может
быть,
совершенно
оторванную
от
главной
стадии
формиро
вания
рудных
тел.
Прим
ером
может
служить
одно
из
осмотренных
мною
ме-
150
сторождений
на
Тасмании,
описанное
В
.
л.
Б
арсуковым
[1972].
Это
страти
формная
залежь
колчеданных
руд
с
наложенной
более
поздней
оловянной
минерализацией
.
С
аналогичным
случаем
мы
сталкиваемся
и на
месторожде
нии
Сулливан
(Канада)
.
С
учетом
изложенного
представляется,
что
обычное
широко
используе
мое
название
формации
-
«касситерит-сульфидная»
-
должно
быть
уточнено
:
поскольку
в
подобных
месторождениях,
как
правило
,
присутствуют
сульфо
соли,
формация
должна
называться
«касситерит-сульфидно-сульФосолевая».
Ро
сс
ыnеобраз
у
ющая
роль
о
л
оворудuых
формаций
Россыпеобразующая
роль
различных
формаций
оловорудных
месторож
дений
как
коренных
источников
россыпей
неодинакова;
она
обусловливается
множеством
факторов
,
среди
которых
одним
из
основных
является
формаци
онная
принадлежность
коренных
источников
.
Именно
она
определяет
круп
ность
выделений
в
рудах
касситерита
и
наличие
в
нем
тех
или
иных
приме
сей,
влияющих
на
физические
и
химические
свойства
минерала
.
Ф
ормацион
ной
принадлежностью
определяется
и характер
вмещающих
пород,
кислотно
щелочные
условия
выветривания
рудных
месторождений,
от
которых
зависит
место
высвобождения
касситерита,
а
следовательно,
и
его
миграционные
ус
ловия
.
Эти
факторы
являются
важными,
даже
если
решающее
влияние
на
процесс
отбора
рудного
вещества
оказывают
тип
литогенеза
или
фИЗИКО
географические
условия.
Для
большинства
плутоногенно-пегматитовых
формаций
касситеритовых
месторождений
характерны
крупные
выделения
касситерита
с
хорошей
кри
сталлической
формой.
Иногда
касситерит
таких
месторождений
содержит
в
качестве
примесей
небольшое
количество
циркония,
ниобия
и
тантала.
Такие
свойства
минерала позволяют ему
сравнительно
долго
находиться
в
гипер
генной
среде
и
испытывать
миграционные
нагрузки,
не
подвергаясь
быстро
му
разрушению
.
Однако
роль
этих
формаций
в
накоплении
общих
запасов
олова
невелика,
так
как
при
надлежащие
к
ним
месторождения
не
столь
ши
роко
распространены
,
как
другие
(рис.
4.6).
Касситерит
из
месторождений
касситерит-кварцевой
формации
обладает
примерно
аналогичными
физическими
и
химическими
свойствами,
хотя
вы
деления
этого
минерала
в
кварцевых
рудах
по
размерам
уступают
касситериту
из
пегматитовых
месторождений.
Тем
не
менее
значительное
количество
оло
воносных
россыпей
связано
именно
с
этой
формацией.
Касситерит
же
из
месторождений
касситерит-сульфидной
формации
контрастно
отличается
тем
,
что
обычно
представлен
мелкими
агрегатами
,
кристаллы
имеют
игольчатую
форму
.
Он
включает
в
качестве
изоморфных
примесей
марганец,
ванадий,
свинец,
снижающие
его
химическую
стойкость
.
Поэтому
такой
касситерит
менее
устойчив
и
легче
разрушается
в
ходе
разви
тия
миграционных
процессов
,
он
легко
шламуется
и
быстро
мигрирует
без
существенных
концентраций
на
дальние
расстояния.
Выделения
касситерита
волластонитовой,
пироксен-турмалиновой
и
хлорит-актинолитовой
формаций
иногда
достигают
значительных
размеров
,
151
г
еос
ин
кл
Юl
ал
ьи
о-(:
кл
а
д
ч
Qты
e
06J1
асти
гс
р
ц
ии
ск
и е
м
езозо
й
ск
и
е
ал
ь
п
ий
ск и е
~
il
flЧ
:о
О
ло
во
рудн
ая
форм
а
ция
со
~
.,
!;!
~
u
~
~
6
~
;о;
_
:о
i I
~ ~
'"
з;
~
..
u
~
'"
.,
~
~
'"
~
~
12
со
)(
~
lH
Jti
'"
u
'"
"
~ ~
!2
:а
~
~
!2
:о
~
§
:z:
!а
.,
;о;
~
~
~
~
~
~
&1;1
J!
~
t
o..
~
~~
~
o
t:
со
2j
j,07'\'
О
л
ов
о и
ое
ны
х
~
><
v
РС
Д
КО~lета
лл
ьиых
~
~
i'<
~
~
N
п
е
rnanпoв
K~
-
./
~
-
i
~
~
Ka
cc
h-теРIП-кварц
с
ваJl
~
r:-..../
.-'
~
~
><
~
~
~
~
~
~
~
....
Ка
сс
н-тернт- с
нл
и
кати
3JI
~
~
i'\
./
%
Ka
cc
h-терит
-сул
ь
(
~и
дн
3JI
~
%
и
ри
ол
иroв3JI
/'
~
><
~
%
Ри
с
.
4.6.
Соо
т
нош
е
ни
е
р
азл
ичны
х
оловору
д
ны
х
форм
а
ци
й
в
кр
у
пны
х
ге
о
ст
р у
к
ту р
ах
[
Г
ео
л
огия
ол
овянных
рос
с
ып
е
й
...
,
1979
,
с
.
160]
: 1 -
р
ас
про
ст
р
а
н е
нн
ост
ь
о
р
уде
н
ен
и
я
;
2 -
от
н
ос
и
тель
н
ое
знач
е
ни
е
волово
д
обыч
е;
3
и
4 -
дол
я
с
оо
т
в
етстве
нно
р
осс
ып
ей
и
коре
нн
ых
месторождений
в
мировой
ол
оводобыче
но
по
совокупности
признаков
месторождения
этих
формаций
н
е
дают
круп
ных
россыпей
,
их
роль
в
оловодобыче
сейчас
невелика
,
хотя
имеются
рай
оны,
где
представители
этих
формаций
сопровождаются
значительными
рос
сыпями
,
например
в
Малайзии.
Месторождения
вулканогенных
и
плутоногенно-вулканог
е
нных
форм
а
ций,
а
среди
них
касситерит-сульфидно-сульфосолевы
е
объ
е
кты
,
играя
ис
ключительно
большую
роль
в
оловодобыче
,
тем
не
менее
почти
не
дают
ро
с
сыпей
.
К
асситерит
в
месторождениях
сульфидно-су
л
ьфосо
л
ево
й
форм
а
ции
всегда
оч.ень
мелкий
,
и
з
-
з а
примесей
легко
шламуется
,
по
эт
ому
в
россыпях
не
накапливается
,
а
рассеивается
в
ходе
развития
литогене
з а
.
Как
уже
отмечалось
,
многие
россыпи
касситерита
явл
яю
т ся
компл
е
кс
ными
и
содержат
в
своем
составе
золото
,
магнетит
,
колумбит
,
ильменорути
л,
ильменит
,
рутил
,
бруки
т,
анатаз
,
вольфрамит
,
циркон
,
монаци
т,
пироп
кс
е
но
т
им
и
др
.
Нередко россыпи
содержат
д
аже
сул
ьфи
д
ы
,
ч
т
о
особ
е
нно
х
арак
терно
д
ля
перигляциального
пояса
(Северо-Во
ст
ок
России
,
Аляска)
,
о
д
н
а
ко
152
и
в
гумидном
поясе,
вопреки
весьма
популярным
представлениям
о
неспо
собности
сульфидов
накапливаться
в
его
р о
ссыпях,
они
в
крупных
агрегатах
,
покрываясь
лимонитовой
оболочкой,
консервируются
и
не
подвергаются
полному
химическому
разложению
.
П
одобных
сульфидов
в
малайзийских
россыпях
обычно
скапливается
очень
много;
мне
приходилось
встречать
об
ломки
пирита,
арсенопирита,
пирротина,
покрытые
лимонитовой
рубашкой.
Из
приведенного
состава
минералов,
встречающихся
или
накапливаю
щихся
вместе
с
касситеритом
в
оловоносных
россыпях,
совершенно
очевидна
правомерность
выбора
в
качестве
объекта
рассмотрения
именно
оловорудных
месторождений.
Сделанные
по
результатам
их
анализа
выводы
справедливы
и
для
россыпей
других
минералов,
обладающих
близкими
миграционными
свойствами
,
хотя
характер
коренных
источников
многих
из
них
существенно
отличается
от
оловянных
.
Многие
из
указанных
минералов
нередко
накапли
ваются
в
россыпях
из
рассеянных
KopeHHblX
источников
,
не
образующих
промышленных
рудных
месторождений
,
но
поставляющих
громадные
массы
рудного
вещества
в
россыпи
,
например
циркон
ильменит,
рутил
и
др.
4.4.
Титаноносные
формации
Общая
х
ара
к
т
е
ри
с
ти
к
а
в
настоящее
время
россыпи
титансодержащих
минералов
являются
ос
новным
источником
получения
титана,
значение
которого
обусловлено
.
стре
мительным
ростом
его
потребления
из-за
исключительной
роли
в
развитии
современного
научно
-
технического
прогресса.
С
тех
пор
как
титан
стал
ши
роко
использоваться
в
различных
отраслях
промышленности,
спрос
на
него
на
международном
рынке,
вероятно,
никогда
не
удовлетворялся
2
,
несмотря
на
фантастический
рост
производства
этого
металла
в
мире.
В самом
деле,
в
1948
г.
в
мире
было
получено
около
5
т
титана,
в
последующие
семь
лет
его
производство
возросло
до
2,5
тыс.
т
в
год,
к
концу
пятидесятых
годов
полу
чено
более
20
тыс
.
т,
а в
1975
г.
-
50
тыс.
т;
В
начале
восьмидесятых
годов
производство
металлического
титана
достигло
200
тыс.
т.
В
1996
г
.
его
добы
валось
уже
8
млн
т
.
К
началу
нового
тысячелетия
эта
цифра
не
претерпела
существенного
изменения.
Достаточно
заметить,
что
только
среди
конструкционных
материалов
ти
тан
занимает
сейчас
tleTBepToe
место
после
железа,
алюминия
и
магния.
П
о
видимому
,
в
связи
с
этим
,
а
также
учитывая
рыночный
дефицит
титана
,
Межведомственная
венгерская
комиссия
по
редким
элементам,
например
,
отнесла
его
вместе
с
другими
металлами
высокой
температуры
плавления
(ванадий
,
молибден
,
рений,
цирконий,
гафний
,
ниобий,
тантал
и
т
.
д
.
)
К
ред
ким,
хотя
распространенность
титана
в
земной
коре
(кларк
0,57)
значительно
превышает
предел
кларка
(0,02),
ниже
которого
с
общепринятых
позиций
элементы
относятся
к
группе
редких.
2
США
в
октябре
1981
г
.
объявили
о
продаже
1995
т
дефицитного
серебра
,
чтобы
на
выру
ч е
нные
д
е
ньги
з
акупи
т
ь
титан
и
кобальт
.
153
Миграционная
способн
о
сть
и
гипергенная
устойчивость
титансодержа
щих
россыпеобразующих
минералов
(см.
разд.
1)
близки
к
аналогичным
свойствам
касситерита
,
но
не
могут
быть
полностью
отождес
твлены
с
ними
из-за
более
низкой
плотности
(4-5
против
7
г/см
З
У
касситерита)
.
о
опре
деляет
и
более
высокую
константу
гипергенной
устойчивости
касситерита,
равную
1,65,
тогда
как
для
типичных
россыпеобразующих
минералов
титана
(ильменит
-
рутил
-
брукит
-а
натаз)
она
колеблется
в
пределах
от
1,
41
д
о
1,33
.
О
днако
главное
различие
между
касситеритом
и
титансодержащими
минера
лами
состоит
в
существенной
разнородности
их
коренных
источников
,
что
связано
с
химическими
свойствами,
формирующими
геохимическое
пове
де
ние
этих
элементов
в
земной
коре.
Титан
вместе
с
оловом
находится
в
IV
группе
периодической
системы
Д
.
и
.
М
енделеева,
но
в
отличие
от
него
является
легким,
тугоплавким
и
ус
тойчивым
к
коррозионным
процессам
металлом
.
Пя
ть
его
стабильных
и
з
ото
пов
с
массовыми
t[ислами
от
46
до
50
дают
среднее
47 45
.
Титан
принадлежит
к
d
-эле
ментам
и
занимает
место
в
четвертом
период
е,
тогда
как
олово
отно
сится
к
р-элементам
пятого
периода
.
Этим
обусловлены
те
специфические
химические
и
,
следовательно
,
геохимические
свойства
титана,
которые
отли
чают
его
от
олова
.
Я
бы
даже
сказал,
что
разница
между
ними
более
сущест
венна
,
чем
между
касситеритом
и
имеющими
наибольшее
распростр
анение
и
промышленное
значение
приро
д
ными
титансодержащими
минералами
.
Свои
геохимические
черты
титан
проявляет
в
иной,
чем
олово
,
г
еолог
ической
си
туации,
поэтому
его
коренные
источники
за
нимаю
т
и
другую
структурную
позицию
в
земной
коре,
что
приводит
к
формированию
типов
россыпей,
ме
нее
характерных
для
касситерита
.
Сложная
геохимия
титана
обусловлена
его
местом
в
перио
д
ической
сис
теме
М
енделеева,
которое,
играя
матричную
роль,
опре
дел
яет
его
силовые
характеристики
,
сложно
связанные
с
аналогичными
параметрами
соседних
элементов
и
функционально
от
них
зависящие.
К
эт
им
характеристикам
от
носятся
разм
ер
атомов
и
ионов
,
расплывчатость
(рыхлость)
внешних
кванто
вых
границ
атомов,
закономерности
изменений
орбитаЛьных
радиусов
по
тенциал
ионизации
и
сродство
атома
к
электрону.
По
нарастающему
потен
циалу
ионизации
титан
стоит
за
скандием
и
калием,
обладая
почти
полутор
ным
по
отношению
к
калию
значением
первого
потенциала
иони
зации
:
электросродство
является
минимальным
,
уступая
в
эт
ом
отношении
лишь
подобному
показате
л
ю
калия
.
Для
титана
характерны
а-модификация,
суще
ствующая
в
гексагональной
плотно
упакованной
реше
тке
при
температуре
ниже
882,5"С,
и
{3-модификация
с
кубической
объемно
-центр
иров
анной
ре
шеткой,
которая
сменяет
а-
мо
д
ификацию
при
температуре
882,
5"
.
Тит
ан
,
так
же
как
ниобий
и
хром,
часто
совместно
присутс
тву
ющи
е
в
рудных
место
рождениях
,
являющихся
коренными
источниками
россыпей
главнейших
его
минералов
,
дает
полновалентные катионы
,
хотя
такая
его
особенность
рас
пространяется
не
только
на
типичные
россыпеобра
зу
ющи
е
рудные
форм
а-
ции
.
К
ак
известно
,
эти
элеме
нты
да
ют
комплексные
анионы
типа
Ti
3-
NЬО
з
,
CгO
~-
.
Среди
d-элементов
титан
относится
к
полновалентным
катионам
и
проявляет
амФотерные
свойства.
В
ероятно,
по
той
причине,
как
отмечает
154
А.
А.
Г
одовиков
[1
98
1
с
.
77]
,
титан
вместе
с
ниобием
(лопарит,
приорит
и
др.)
В
природных
условиях
представляет
классический
пример
гетеровалент
ного
изоморфизма
(конфигурация
внешних
электронных
орбит
атомов
3d2
4s
2
;
энергия
ионизации
(в
э
В
):
Ti
o
-T
i+
-T
i2+
-Ti
4
+ -
составляет
соответственно
682
- 13,57-26,47-43,0).
Т
итан
изменяя
валентность
от
2
до
4,
дает
дл
и
нный
ряд
соединений
с
кислородом
-
Т
Ю
,
Т
i
2
О
з
,
ТЮ
2
,
оксидов
промежугочного
состава
-
Т
iз
О
s
T
i4
0
7,
Ti
s
0
9
и
др
.
И
нтересно
отметить
,
что
если
ТЮ
2
облада
ет
амфотерными
свойствами,
то
окислы
низших
валентностей
отличаются
основностью
.
В
есьма
широк
спектр
соединений
титана
с
углеродом,
бором,
кремнием,
скандием,
азотом
и
водородом
.
В
некоторых
титансодержащих
минералах
(таких
как
рутил,
анатаз
,
брукит,
ильменит
,
перовскит,
лопарит,
сфен
и
др.)
присутствуют
В
качестве
примесей
Fe, Nb,
Т
а,
Sn,
Сг,
Мо
,
Р
Ь,
Mg,
У
,
Лl,
Zr,
La
,
Са
,
Sr,
К
,
Cs, Na,
S,
причем
изменение
содержания
примесей
зависит
от
величины
относительной
основ
но
сти
катион
о
в.
И
нте
р
ес
н
а
изомор
ф
ная
смесь
в
ряду
ильменит
-
гематит
(
F
е
Т
i
О
з-Fе2
0
з),
встречающаяся
в
в
ы
с
о
к
о
температурных
вьщелениях,
наприме
р
титаномагнетит
в
базальтах.
П
о
ме
р
е
понижения
температуры
смесь
равномерно
и
направленно
распадается
на
ильменит
и
гематит.
П
олная
корреляция
этого
разделения
с
температурой
позволяет
использовать
продукты
распада
в
качестве
термометра
магмати
ческого
процесса
.
Если
по
Д
.
И
.
М
енделееву,
только
периодическим
законом
такие
эле
менты,
как
Si
, Sn,
Р
Ь
сближены
в
одну
общую
группу
(IV)
из
нечетных
рядов
[Менделеев
,
1947,
с.
165],
то
тот
же
закон
по
типу
сродства
к
О
,
Н
,
С,
N, Al,
CI
,
а
также
к
Si
свел
стронций,
торий
и
титан,
дающие
аналогичные
соеди
нения
с
этими
элементами,
в
которых
иногда
участвуют
калий
и
натрий
.
Распределени
е
титана
в
породах
различной
формационной
nриltадлеЖllости
В
изменяющихся
кислотно-щеЛОЧНbJХ
условиях
геохимических
процес
сов
или
при
рудообразовании
амфотерные
свойства
у
титана
проявляются
значительно
сильнее
чем
у
золота
-
классического
россыпеобразующего
ми
нерала.
П
оэтому
представляется
важным
рассмотреть
распределение
титана
на
кларковых
уровнях
в
различных
породах
в
связи
с
вещественным
составом
внутренних
сфер
планеты
,
включая
и
земную
кору
.
П
равда,
такая
связь
ско
рее
может
трактоваться
как
гипотетическая,
устанавливаемая
по
косвенным
данным,
так
как
мы
слишком
мало
знаем
о
глубинных
зонах,
включая
верх
нюю
мантию
,
поэтому
еще
недостаточно
изучена
и
геохимия
элемента.
К
ро
ме
того,
изучение
этих
вопросов
осложняется
и
сильной
гетеровалентностью
титана,
его
амфотерностью.
Н
аконец,
исследование
этого
«странного'> эле
мента
началось
,
по
существу
,
только
с
1925
г.,
когда
другие
россыпеобразую
щие
минералы
,
в
том
числе
из
группы
благородных
металлов
,
уже
составляли
фун
да
мент
учения
о
россыпях.
Этот
факт
тем
более
поразителен,
что
те и
другие
относятся
к
d-
эле
ментам
.
Любопытная
ситуация
выявляется
и
при
изучении
соседей
титана
из
ближайших
клеток
периодической
системы
Д.
И
.
Менделеева
,
также
относящихся
к
d-элементам
.
Это
скандий,
ванадий,
155
хром,
марганец,
железо
-
четвертый
ряд;
цирконий,
ниобий,
молибден
-
пя
тый
ряд;
гафний,
лантан,
тантал,
вольфрам
-
шестой
ряд.
Обладая
сильно
выраженными
амфотерными
свойствами
и
гетеровалентностью,
титан
имеет
значительно
большие,
чем
другие
элементы,
дающие
россыпеобразующие
минералы,
возможности
для
выбора
партнеров
по
кристаллизации
в
магмати
ческом
и
гидротермальном
процессе,
а
также
для
образования
сложных
ком
плексов
при
переносе
рудного
вещества
из
зоны
генерации
к
месту
разгрузки
.
Однако
именно
эти
сильные
свойства
титана
и
сужают
выбор
им
типа
магма
тизма,
в
ходе
развития
которого
наблюдается
преимущественная
концентра
ция
титана
в
основных
породах.
Кларки
титана
(средние
данные)
в
изверженных
породах
земной
коры
по
материалам
различных
авторов
3
следующие:
в
ультраосновных
- 0
,37,
в
основных
- 0,91,
в
средних
- 0,54,
в
кислых
-
0,21
.
Однако
истинная
величина
количества титана
в
земной
коре
может
быть
определена
не
просто
из
кларковых
значений,
которые
сами
по
себе,
разуме
ется,
важны,
но
с
обязательным
учетом
распространения
главных
типов
по
род.
Эти
данные хорошо
иллюстрирует
распространенность
магматических
пород
[Кропоткин
,
1941,
с.
47]:
ТИп
пород
Ультраосновные
Основные
Средние
Умеренно
кислые
Кислые
Ультракислые
Содержание
Si02, %
37-44
45-55
56-61
62
-
67
68
-
75
76-80
ОтпоситеЛЫlая
распростраJlешlOСТЬ,
%
1
40
9
8
41
1
И
з
приведенных
данных
видно,
что
самый
высокий
кларк
титана прихо
дится
на
основные
породы,
наименьший
-
на
кислые.
Заметную
роль
в
кон
центрации
этого
элемента
(0,54)
играют
и
породы
средней
основности
,
но
в
силу
их
незначительной
распространнености
в
балансе
запасов
титана
они
не
имеют
значеН'ия
.
Следовательно,
главная
масса
титана
связана
с
основными
породами,
среди
которых
и
находятся
его
наиболее
крупные
месторожде
ния.
По-ви
димому,
еще
большую
роль
основные
породы
играют
в
форми
ровании
россыпей
титансодержащих
минералов,
о
чем
свидетельствуют
графики
(рис
.
4.7
и
4.8)
из
работы
И
.
И
.
Абрамовича
и
Е
.
Б.
Высокоостров
ской
[1963,
с.
312].
Содержание
титана
как
показано
на
рис.
47
,
в
интрузиях
И
эффузивных
породах
известково-щелочной
серии
изменчиво,
но
в
тех
и
других
наиболь
шие
пики
приходятся
примерно
на
интервал
пород
с
45
-
55
%-
ным
содержа
нием
кремнекислоты.
Это
соответствует
именно
основным
сериям,
которые
и
J
В
разных
работах
значения
кларков
титана
неодинаковы,
по
тому
1НОЮ было
взято
среднее
из
величин,
приведенных
семью
авторами,
выводившими
этот
показатель
в
целом
для
земной
коры
.
156
являются
носителями
минералов
титана.
Аналогичная
картина
вскрывается
и
при
рассмотрении
графиков
распределения
ти
тана
в
породах,
являющихся
производны
ми
разных
магм
:
гипербазитовые
и
грани
тоидные
формации
занимают
в
поле
рас
пределения
титана
положение,
с
о
ответст
вующее
его
минимальным
концентрациям.
Важной
проблемой
является
распре
деление
титана
в
плутонических
и
вулка
ногенных
формациях.
Этот
вопрос
связан
с
распространенностью
главных
типов
по
РОд,
которая
контролируется
вязкостью
кислых
(гранитоидные
магмы)
и
основных
(базальтоидные
и
габброидные
магмы)
расплавов,
изменяющейся
непропорцио
нально
изменению
содержания
летучих.
Иными
словами,
подвижность
кислых
магм
при
дегазации
или
обезвоживании
ре
з
ко
убывает,
тогда
как
в
базальтоидных
расплавах
она
сохраняется
или
изменяется
медленнее
.
Этим
и
объясняются
относи
тел
ьные
различия
распространенности
кислых
и
основных
интрузий.
Кислые
магмы
в
указанных
условиях,
резко
наби
рая
вязкость
,
остаются
во
внутренних
сло
ях
земной
коры
в
виде
интрузий,
давая
л
ишь
небольшую
часть
кислых
лавовых
покровов
нередко
в
виде
игнимбритов,
016
1,
0
.5
018
17
- 9
8
0,5
.,.
о
40 50
Si0
2
,%
60
70
Ри
с.
4.7.
Содержание
титана
в
известково
-
щелочной
серии
пород
:
I -
интрузивные
породы
:
1 -
ду
нит
,
2 -
гарцбургит,
3 -
амфиболовый
перидотит
,
4 -
пикрит
,
5 -
горнблен
ДИТ
,
6 -
верлит,
7 -
диаллагит
,
8 -
оли
виновое
габбро,
9 -
оливиновый
мо
рит
,
10 -
габбро
б
ез
оливина,
J J -
но
рит
без
оливина
,
12
-
б
ес
кв
а
рцевый
диорит
,
13
,
14
-
гранодиорит
,
15
-
ще
л
очно
зе
м
ел
ьный
гранит
;
11
-
э
ффу
зивные
породы
:
16
-
плато
-
ба
зальт,
17
-
в
се
ба
зальты,
18 -
долерит
,
19
-
м
ела
фир
,
20 -
кварц
ев
ый
базальт,
21
-
авгитовый
андезит
,
22 -
андезит,
23
-
роговообманковый
андезит,
24 -
слю
дяной
андезит,
25
-
дацит,
26
-
квар
цевый
порфир
,
27 -
риолит
излившихся
из
близповерхностной
зоны,
в
которую
внедрились
гранитоид
ные
магмы
.
В
то
же
время
основные
магмы
,
сохраняя
подвижность
,
выходят
на
поверхность
,
образуя
трапповые
формации
,
базальтоидные
или
андезито
вые
покровы
(рис
.
4.
9)
.
Не
вдаваясь
в
детальный
разбор
физико-химической
сущности
магматических
титаноносных
расплавов,
замечу
лишь,
вслед
за
В
.
П
.
Ковалевым
[1980,
с
.
1
97]
и
другими
исследователями,
что
они
несо
мненно
представляют
собой
ион
но-молекулярную
жидкость,
в
составе
кото
рой
различаются
элементные
катионы,
разнообразные
анионные
комплексы
и
ассоциации,
а
также
молекулы
,
где
вода
и
кремнекислота
являются
силь
нейшими
диэлектриками
,
ионизирующими
компоненты
расплава
.
Можно
утверждать,
что
именно
этим
свойствам
обязаны
явления
ликвационной
рас
слоенности
основных
магм
.
П
олосчатая
текстура
некоторых
крупных
габбро
идных
массивов
,
сочетающих
такие
породы
,
как
дуниты
,
гарцбургиты
,
нори
ты,
пироксениты
,
габбро
,
анортозиты,
граниты
и
др
.,
присутствующие
в
од
них
и
тех
же
плутонах,
характеризуется
титаномагнетитовой
,
ильменитовой,
хромитовой,
платиново-металльной
и
другой
минерализацией
(см.
рис.
4.
10)
.
Согласно
господствующим
представлениям
,
основные
магмы
-
это
произ
водные
мантийных
выплавок.
Следовательно
,
титановая
рудоносность
гене-
157
ТЮ
1
•
%
1,6
А
В
1,4
1,2
r
§)
82
1,0
Вз
84
0,8
0,6
0,4
0,2
О
4 П
50
60
70
80
SЮ
1
,
%
Ри
с
.
4.8.
Содержание
титана
в
породах
-
ПРОИЗВОДНbJХ
раЗЛИЧНbJХ
магм
:
I -
перидотитовой
(гиперба
зитовая
Формация)
;
2 -
базальтовой
(формации
:
А
-
трапповая
,
Б
-
ан
дезито-дацитовая,
В
-
габбро-дио
рит
-с и
е
нитовая
грynпа,
Г
-
пор
фиритовая
и
спилито
-
кератофиро
вая)
;
3 -
гибридной
базальтовой
(габбро
-
плагиогранитная
форма
ция)
;
4 -
гранитной
(формации
гранитоидов
:
Д
-
средних
глубин,
Е
-
малbJХ
глубин)
рируется
в
верхней
мантии;
указанная
зако
номерность
позволяет
говорить
о
том,
'по
основные
породы
должны
быть
главными
но
сителями
титана.
П
оэтому
и
среди
основных
и
нтрузий,
преимущественно
габброидов
при
сутствуют
наиболее
интересные
рудные
объ
екты,
что
не
снижает
и
их
россыпеобразую
щей
роли
.
Титан
вместе
со
Sc,
в
сущности
,
начина
ет
в
верхнем
ряду
четвертого
периода
d-элементы
,
которые
меняют
по
сравнению
с
Са,
расположенным
слева
от
Sc,
электронную
оболочку
(4s
2
-t
Зd
1
4s2
-t
зd24s2).
Это
пред
ставляет
его
положение
в
периодической
сис
теме
Д
.
и
.
Менделеева
,
дополняющееся
ок
ружением,
среди
которого
на
минералообра
зуюшие
характеристики
решающее
влияние
оказывают
соседи:
сверху
Si
,
О
,
справа
У
,
Сг
,
Уп,
Fe
и
снизу
триада
d
-эле
ментов
У
,
Zr
J
Nb.
П
оэтому
не
случайно
среди
154
известных
в
настоящее
время
природных
минералов
тита
на
к
силикатам
относится
72,
к
простым
и
сложным
оксидам
-
55
(вместе
с
гидрокси
дами
65),
на
долю
остальных
(фосфаты
и
д
р
.
)
приходится
около
20
минеральных
видов.
Уникальность
химических
свойств,
кото
рые
определяются
окружением
титана
s-р-d-элементами,
в
значительной
степени
усиливается
его
амфотерностью;
в
поле
эле
ментов
,
обладающих
способностью
в
зав
иси
мости
от
условий
минералообразующей
среды
проявлять
то
свои
щелочные
характеристики,
то
кислотные,
титан
занимает
центральное
место
.
По-видимому
,
все
эт
о
и
опре
делило,
с
одной
стороны
,
его
силикатофильность
,
а с
другой
-
положение
в
группе
элементов,
для
которых
естественной
формой
проявления
служат
оксиды.
Отсюда
и
прямая
зависимость
минералов
титана
от
содержания
кислорода
в
минералогенерирующих
сферах
Земли.
Как
известно,
простейшие
соединения
с
кислородом
образуют
более
40
элементов,
которые
дают
до
17%
общей
массы
свободных
оксидов
в
лито
сфере
(без
гидро-
и
атмосферы)
.
ИЗ
этого
числа
на
долю
кремния
(кларк
27,99)
приходится
12
,6%,
алюминия
(кларк
8,07) - 7,6%,
железа
(кларк
6,64) -
3,9%.
За
ними
следуют
еще
три
элемента:
титан
(кларк
0,49),
марганец
(кларк
О
09)
и
хром
(кларк
0,01).
Таким
образом
,
титан
(кстати
,
относяший
ся
по
непонятным
причинам
к
редким
элеме
нтам
,
тогда
как
Мп
и
Сг
с
бо
лее
низкими
кларками
не
являются
ими)
вместе
с
кислородом
попадает
в
ту
ассоциацию
элементов,
которая
дает
наибольшее
количество
свободных
ок-
158
><
12
i2
u
.,
10
".
~
,'-,/2
;[
8
' ,
...
, ,
..
I I
):
I
I
~~6
,
I
,
I
I
,
:rt:
I
I
I
,
§
4
I
,
I
,
,
\
>:s:
,
\
2
,
.,
I
:r
,
'8
I
\
I
О
\
сидов,
причем
в
образовании
его
со
единений
принимают
участие
эле
менты
с
6-й
координацией,
а в
г
р
уппе,
например,
таких
россыпеобразующих
минералов,
которыми
являются
ф
ергу
сонит,
пирохлор
и
отчасти
перо
в
скит,
-
щелочи
и
редкоземельные
эле
менты
.
И
это
оправдывается
стартовым
положением
титана
в
семействе
d-элементов,
его
окружением
в
пери
о
дической
системе
Д.
И
.
М
енделеева,
амфотерными
свойствами,
большой
изоморфной
емкостью.
#
40
50
60
7()
80
Si0
2
.%
В
свете
изложенных
представле
ний
и
на
основании
большого
количе
ства
фактического
материала
по
тита
новой
минерализации
в
различных
по
формационной
принадлежности
поро-
Рис
.
4.9.
Относительная
распростра
ненность
изверженных
горных
пород
с
различным
содержанием
кремнекислоты
(по
площади
распространения
на
конти
нентах)
[Соловьев,
1952J
.
Породы
:
1-
ин
трузивные
.
2 -
эффузивные
дах
можно
выделить
следующие
груп-
пы
формаций
коренных
источников
россыпей
титансодержащих
минералов
или
рудных
месторождений
и
рудопроявлений:
Группа
мес
т
орождений
Формация
Метаморфогенные
Титаномагнетит-
ильменит-
магнетитовая
Рутил-пироксеновая
Ильменит-пироксеновая
Сфен
-амфиболовая
Плутоногенные
Титаномагнетит-ильменитовая
Титаномагнетит-ильменит-апатитовая
Титаномагнетит-
ил
ьменит-
ванадиевая
Титаномагнетит-ильменит-хромитовая
Ильменит-пироксен-марганцевая
Магнетит-ильменит-рутиловая
Вулканогенные
Магнетит-ильменитовая
М
е
таморфо
ге
llllые
месторожденuя
и
рудоnроявлеllUЯ
Среди
метаморфических
комплексов
привлекательны
с
точки
зрения
ти
таноносности
породы
высокой
степени
метаморфизма
-
гранулитовой
(дву
пироксеновые
гнейсы)
и
амфиболитовой
(мусковит-ставролитовые
сланцы)
фациЙ.
К
ак
было
показано
в
соответствующем
разделе
книги,
золото,
напро
тив
,
ассоциирует
лишь
с
породами
низкой
степени
метаморфизма
-
зеленос
ланцевой
фации
.
В
породах,
подвергшихся
изменению
до
гранулитовой
ф
а
ции,
присутствуют
различные
титансодержащие
минералы,
распределяющие
ся
в
зависимости
от
основности
пород
.
Так,
в
кислых
комплексах
двупиро-
159