Шванов В.Н., Фролов В.Т., Сергеева Э.И. и др. Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица VIII-I

Основные минералы группы апатита

|9, 10, 11]

С02/Р205

Фтор

абсолютно

преобладает

F/P2O5

> 0,09

Совместное

нахождение

фтора

гидроксила

F/P2O5

0,02+0,09

Гидроксил абсолютно

преобладает

F/P2O5

£ 0.02

>0,02

Карбонатфторапатит.

Относительно редок

Карбонатгидроксил-

фторапатит (франколит).

Часто встречается

(Курскит)

Карбонатгидроксил-

апатит (даллит).

Встречается

на

островах

океанов,

пещерах

корах выветривания

<0,02

Фторапатит. Редок

6. Гидроксилфторапатит.

Редок

Гидроксилапатит.

Редок (кости, зубы,

раковины животных)

Таблица VI11-2

Минерально-петрографическая классификация фосфатных пород

(14]

Тип

Семейство Группа Семейство Группа

Основной

Сложный

Смешанный

Биоморфные

Раковинная Ракушняковые

Губковые

По размерам

раковин

—

Пеллето- Пеллетовые По размерам —

строматолитовая пеллет

Строматол итовые

— —

Костная Костные

— —

Древесно- Фосфатизирован-

—

фосфатная ная древесина

Граноморфные Кальций-

Зернистые

Вавеллит-Граноморфные

фосфатная

фосфатные, FeAI-

фосфатная

фосфатные

Алюмофосфатная Аугелитовые

Паллит-

миллиситовые

Крандаллитовые

Вавеллитовые

Крандаллит-

миллиситовые

Железофосфатная

Вивианититы

Керченититы

Босфорититы

Вивианит-

керченитовые

керченито-

босфоритовые

Кластоморфные

Псефитовая

Фосфоритовые

Разнообломочные

брекчии

брекчии,

псефитовые

Фосфоритовые

галечники,

пески

галечники гравийники псаммитовые

Фосфоритовые

гравийники

псефиты

гравийники

Псаммито-

Фосфоритовые

По размерам

алевритовая пески

Монацитовые

пески

обломочных зерен

150

выдержанными петрографическими, они эклектичны и в основном базиру-

ются на генетических признаках.

Хотя классификация Ю. П. Казанского и А. В. Вана не во всем

последовательна (группы выделены то по структуре, то по минеральному

составу и поэтому перекрывают друг друга), неудачны некоторые термины

(брекчии, конгломераты и т. д. вместо «брекчиевые фосфориты» и т. д.) и

включает россыпи, не относящиеся к фосфоритам (монацитовые), тем не

менее она может служить основой современной петрографической класси-

фикации. Как ценную заготовку для разработки структурной классификации

следует рассматривать сделанный Ю. Н. Заниным [12] детальнейший пе-

речень текстурно-структурных типов фосфоритов и их фосфатных компо-

нентов, выделенных на макро-, микро- и ультрамикроскопическом уровнях.

В.

Т. Фроловым [31] предложена структурная классификация

фосфоритов (табл. VIII-3), дополненная ясно кристаллическими, вероятно

апофосфоритовыми метаморфическими апатитовыми породами, изученными

М. С. Сахаровой, И. С. Делициным, А. И. Смирновым, Н. И. Юдиным и

др.

[5, 8, 13, 34—36]. В предлагаемой классификации выделены практически

все,

кроме малораспространенных псевдоморфных, типы фосфоритов, раз-

личимые макроскопически и под световым микроскопом. Ультрамикроско-

пические структуры у всех или у многих типов фосфоритов почти одинаковы

[1,

12, 13] не специфичны для макро- и микротипов и поэтому в класси-

фикацию не включены.

Пять иерархических уровней классификации выделяются в обоих струк-

турных надгруппах фосфоритов — в визуально незернистых, пелитоморфных,

и визуально яснозернистых, фанероморфных, в которых размер зерен больше

0,05 мм. Каждая надгруппа объединяет по три группы фосфоритов: био-

морфные, парабиоморфные (почти биоморфные) и абиоморфные, расчленя-

ющиеся в третьем иерархическом уровне на пять подгрупп в пелитоморфных

и на восемь в фанероморфных фосфоритах. Каждая подгруппа в свою

очередь подразделяется на моно- и поликомпонентные виды и подвиды.

Впервые в высоком ранге подгруппы выделяются специфические, но

широко распространенные фосфориты, состоящие из фосфатизированных

копролитов или фосфатизированных биотурбитовых, например нанопланк-

тонных (меловых), илов. Биоморфны в них только форма и размер мине-

ральных агрегатов, «нарезка», или квантирование, которых происходила в

кишечнике биофильтраторов или илоедов. Может быть, привьется дающееся

здесь им общее название — «парабиоморфные» фосфориты (от греч.

«пара» — рядом, возле), обозначающее, что они стоят рядом с биоморфными.

Абиоморфные фосфориты разнообразны, богаты структурными видами,

которые в обоих надгруппах имеют много общего: сферо-агрегатные, обло-

мочные и кристаллические структуры в ранге подгруппы или вида. Резко

доминируют обломочные фосфориты, особенно песчаной размерности, ко-

торые всеми, начиная с Л. Кайё, выделяются как «зернистые» фосфориты —

их основной промышленный тип. Обломки в них представлены другими

биоморфными фосфоритами, или интракластами известкового ила, так что

по компонентам многие обломочные фосфориты биоморфны и биогенны.

Зерна часто одеваются оболочками более кристаллического и чистого фос-

фата, что позволяет называть такие фосфориты оолитовыми или сфероли-

товыми, хотя в действительности они комбинированные, сложные по струк-

туре.

Так что деление фосфоритов на сферо-агрегатные и обломочные во

многом условно, и часто реальные породы можно отнести и к тем и к

другим — по преобладанию признаков.

Гранулометрическое деление обычное, принятое для обломочных пород

[30].

Пизолиты имеют размер гороха (2—5 мм), бобовины крупнее (5—10

мм),

а желваки или конкреции — еще крупнее, до 15—20 см. Разница

между желваками и конкрециями условна, так как желваки — те же

конкреции, только менее обособленные от вмещающей породы (переходы

151

Таблица VI11-3

Структурная классификация фосфоритов

Надгруп-

пы

Группа

Подгруппа

Вид

Подвид

Визу-

ально

незер-

нистый,

пелито-

Биоморфные

Монобиокомпо-

нентная

Радиоляриевый

Водорослевый

Бактериевый

Фораминиферовый

Спикуловый

Диатомовый,

хлорофитовый,

кокколитовый,

цианофитовый,

бактериевый

морф-

ный и

афанито-

Полибиокомпо-

нентная

Различные смеси монокомпонентных

вый

Парабиоморф-

Копролитовая

Разный

— по

биоте

ные

Биотурбитовая

То же

Абиоморфные

Микронезер-

нистая

Бесструктурный («сплошной»)

Трещинно-зернистый

Микросферо-

агрегатный:

моно- и

полисферо-агрегатный

Микроолитовый—сферо-

литовый,

комковатый—

глобулярный

Микрообломочный

(алевритокластовый)

Мономикрообломочный,

полимикрообломочный

Микрогранобластовый метаморфитовый

Визу-

ально

яснозер-

Биоморфная

Монобиокомпо-

нентная

Раковинный

Брахиоподо-створковый,

аммонитовый,

пелициподовый

нистый,

фанеро-

мерный

Губковый

Вентрикулитовый,

спикуловый

нистый,

фанеро-

мерный

Водорослевый

Строматолитовый,

онколитовый

Костяной

Рыбный,

поликостяной

Полибиоком-

понентная

Полираковинный, поливодорослевый,

полибиокластовый

Парабиоморф-

Копролитовая

Моно- и

поликопролитовые

ная

Биотурбитовая

Моно- и

полибиотурбитовые

Абиоморфная

Сферо-

агрегатная:

моно-

и поли-

Оолитовый

Сферолитовый

Пизолитовый

Бобовый

Желваковый

Конкреционный

Грубо-, крупно-,

средне-, мелко- и тонко-

Парасферо-

агрегатная

Колломорный

Кавернозный

Обломочная

(кластовая)

Псефитовый

Брекчиевый,

конгломе-

ратовый

(галечный),

конглобрекчиевый

Гравелито-дресвяный

Дресвяный,

гравийный

(гравелитовый)

дресвяно-гравийный

Псаммитовый

Грубо-, крупно-,

средне-, мелко- и

тонкозернистый

Гетерокластовый

(разнообломочный)

Смешанные

по окатан-

ности,

размеру

типу

Гранобластовая

Метасоматитовый

Метаморфитовый

По

кристалличности

разные

часто постепенные) и менее правильные, часто относимые к полуконкрециям

(по А. В. Македонову). Конкреционные фосфориты почти всегда состоят

из переотложенных конкреций. Конкреции in situ редко образуют место-

рождения: конкрециеносность составляет обычно менее 5%. Только их

перемывание и сгружение создают рудный пласт.

В зернистых и желваковых фосфоритах фосфатны не только зерна, но

часто и цемент, состоящий из фосфата многих генераций, что еще больше

усложняет состав фосфоритов. Они обычно гетерокластовые: наряду с

окатанными слагаются и угловатыми обломками разных типов и поколений

фосфоритов, «обломками в обломках», очень часто несортированными по

размеру. Все это свидетельствует о длительности формирования рудных

концентраций фосфоритов на месте, без существенного горизонтального

перемещения по дну, т. е. в результате чередования фаз гальмиролиза и

механического конденсирования [30].

Минералогические классификации фосфоритов разрабатываются [9, 13

и др.], однако неясно, будут ли они рабочими, применяемыми при широких

литологических исследованиях, так как не накоплен материал по связи

минерального состава с литотипами фосфоритов, которыми оперируют ге-

ологи, литологи — ученые и практики. Деление фосфоритов на кальци-,

алюмо- и феррифосфатные не имеет большого значения, поскольку, вероятно,

99%

всех разрабатываемых фосфоритов — кальцифосфатные.

Прежде чем дать минерально-структурную, или петрографическую,

классификацию фосфоритов (табл.

V111

-4), надо уточнить некоторые мине-

ралогические понятия и термины. Для понятий «аморфные», «скрытокрис-

таллические» и «полнокристаллические» кальцифосфаты предлагаются тер-

мины «коллофаны», «кристаллитокальцифосфаты», или «франколиты» в

широком смысле (s. 1.), и апатиты, точнее фторапатиты (F-апатиты). Воз-

ведение «франколита» в ранг группового термина оправдывается его раз-

нообразным и широким химическим составом и практикой понимания его

за рубежом. Следовательно, и «коллофан», по Г. И. Бушинскому, аморфная

разновидность франколита, может объединять все некристаллические каль-

цифосфаты и называться «коллофанами», а коллофановые породы — «кол-

лофанолитами», как франколитовые породы — «франколитолитами».

Первый опыт полной петрографической классификации

(табл. V111-4) привел к выделению 49 петротипов фосфоритов, что, конечно

условно, так как число их без труда можно увеличить или сократить.

Особенно сильно увеличивает число петротипов выделение в качестве са-

мостоятельных диатомовых, кокколитовых, радиоляриевых, фораминиферо-

вых, цианофитовых (строматолитовых и онколитовых), хлорофитовых, бак-

териальных, брахиоподовых, пелециподовых, аммонитовых и других мол-

люсковых, губковых, а также разных монокомпонентных или смешанных

биоморфных фосфоритов; оолитовых, псевдоолитовых, сферолитовых, бобо-

вых, пизолитовых и других сферо-агрегатных; обломочных разной размер-

ности, формы и сортированности, а также различных метасоматических

колломорфных, псевдоморфных (прямо не отмеченных в табл.

V111

-4) фос-

форитов. Выделение петротипов по каждому из фосфатных минералов, но

особенно — по их всевозможным и многочисленным смесям и по нефос-

фатным примесям еще больше увеличило бы их число.

Пока же можно ограничиться коллофанолитами (поля

—10) и фран-

колитолитами (11—22) с их разнообразными структурами, более редкими

курскитолитами (23—25, в основном биоморфных и сферо-агрегатных струк-

тур),

даллитолитами (26, 27), становящимися породообразующими преиму-

щественно в конкрециях; гидроксилапатитолитами (28, 29) и гидроксил-

фторапатитолитами (30, 31), главным образом биоморфными, и просто

апатитолитами (фторапатитолитами), преимущественно метаморфогенными

(34,

37), но иногда и катаметагенетическими, обычно немономинеральными.

Существует не меньшее число двух-, трехкомпонентных смесей и фосфоритов

153

Таблица VI11-4

Структуры

Незернистые визуально-

криптоморфные

Зернистые внзуально-

фанероморфные

Минералы

Биоморфные

Парабиоморфные

Мнкроиезерннстые

Сферо-агрегатные

Обломочные

Микрогранобластовые

Биоморфные

Парабиоморфные

Сферо-агрегатные

Парасферо-агрегатные

Обломочные

Гранобластовые

Коллофаны

I 2 3 4 5

—

6 7

8 9

—

Кристаллито-

кальцифос-

фаты

или

фра н кол иты

Франколит

Курскит

Даллит

ОН-апатит

OHF-апатит

23+

28+

30+

12 13 14

24+

26+

15 16 17

25+

29+

31 +

27+

21 (22)

Апатит (F-апатит)

32+ — —

33+

—

34 35+

—

36+ + + 37

Алюмофосфаты

Феррифосфаты 44+

38+

39+

—

47+ +

41 +

48+

42+

—+

43+

49+

Примечания.

Цифрами обозначены реальные

или

наиболее вероятные петротипы;

цифры

знак «плюс»

—

менее вероятные,

но

возможные петротипы; знак «плюс»

без

цифр

—

менее вероятные типы; прочерк

—

невозможные типы

или

составы,

которых ничего неизвестно.

Названия петротипов рекомендуется строить

на

основе минерального состава

добавлением

окончания «лит»: «коллофанолит», «франколитолит», «курскитолит», «даллитолит»; «апатито-

лит»,

дополненного частью слова «седи-» (осадочный),

т. е.

можно говорить «седиапатитолит»,

или «фосфоритоапатитолит», если известна

его

осадочная природа. Аналогичны названия

«алюмофосфатолит», «феррифосфатолит», «аугелитолит», «вивианитолит», «керченитолит»

т.

д.

более сложного состава

разнообразной структуры, нередко видимой даже

в пределах одного шлифа.

Предлагаемые названия петротипов фосфоритов, выделенных

табл.

VII1-4, следующие.

/—10 — фосфориты коллофановые. или коллофанолиты: 1 —

микробиоморфные:

а) бактериевые.

или

бактериеморфные (кокковидные, стрептококковидные, палочковидные

др.),

б)

цианофитовые.

или

цианофитоморфные (ультрамикроонколитовые, микроонколитовые.

нитевидные

и др.), в)

хлорофитовые,

или

хлорофитоморфные,

г)

диатомовые,

д)

кокколитовые.

е) фораминиферовые,

ж)

радиоляриевые

и др., з)

спикуловые,

и)

полимикробиокомпонентные

—

множество типов (видов);

2 —

парамикробиоморфные:

а)

копролитовые,

или

пеллетовые разных

типов

размеров;

б)

микробиотурбитовые,

или

микроихнитолитовые, моно-

полибиотные.

3 —

микронезернистые:

а)

«сплошные», бесструктурные,

б)

микротрешинно-зернистые;

4 —

микросферо-агрегатные:

а)

ультрамикроглобулярные,

б)

микроглобулярные,

в)

микрокомкова-

тые;

г)

микроолитовые,

д)

микросферолитовые,

е)

микропсевдоолитовые

и др.; 5 —

микрооб-

ломочные, алевритовые разной размерности (0,05—0,001

мм и

мельче);

6 —

(макро)биоморфные:

а) раковинные

—

«ракушняковые»

— 1)

брахиоподо-створковые, цельностворковые

створково-

кластовые,

аммонитовые,

пелециподовые;

гастроподовые

и др., 5)

полибиораковинные

—

ряда типов;

б)

губковые

— 1)

вентрикулитовые,

полиспонгиевые,

спикуловые;

в)

водо-

рослевые (алгифитовые)

— 1)

онколитовые,

строматолитовые разных видов

и др.; г)

кос-

тяные

— 1)

рыбные,

поликостяные;

д)

полибиокомпонентные, включающие коралловые

многие другие типы

смеси;

7 —

парабиоморфные:

а)

монокопролитовые,

б)

поликопролитовые.

в) монобиотурбитовые

и г)

полибиотурбитовые;

8 —

сферо-агрегатные:

а)

сферолитовые,

б) оолитовые,

в)

пизолитовые,

г)

бобовые,

д)

желваковые,

е)

правильноконкреционные,

ж)

псев-

доолитовые,

з)

комковатые

и др.; 9 —

парасферо-агрегатные:

а)

колломорфные, почковидные,

154

Структурно-минеральная (петрографическая) классификация фосфоритов

натечные,

б)

корковые,

в)

кавернозные;

10 —

обломочные (кластоморфные):

а)

брекчиевые,

б) конглобрекчиевые,

в)

конгломератовые;

г)

гравелито-дресвяные;

д)

песчаные (песчаной

структуры);

е)

разнообломочные, несортированные

—

многих типов.

//—21(22)

—

фосфориты

франколитовые,

или

франколитолиты:

11 —

микробиомор-

фные многих типов, аналогичных соответствующим типам коллофанолитов

(см.

выше);

12 —

парамикробиоморфные, также аналогичные соответствующим коллофанолитам;

13 —

микро-

незернистые,

но

обычно коллоидально-кристаллические (кристаллитовые):

а)

«сплошные»,

или

бесструктурные

под

микроскопом,

б)

микротрещиноватые;

14 —

микросферо-агрегатные

—

типы аналогичны соответствующим коллофанолитам (поле

4); 15 —

микрообломочные

—

алевритовые

более тонкие;

16 —

микрогранобластовые

—

раскристаллизационные

пере-

кристаллизационные, реже первично-кристаллизационные

(из

растворов), изометричнокристал-

лические

удлиненно(волокнистые) кристаллические фибровые, ката-, метагенетические

начально-метаморфические;

17 —

макробиоморфные

— тех же

типов,

как и на

поле

6; 18 —

парабиоморфные

—

копролитовые

биотурбитовые(аналогично полю

7); 19 —

сферо-агрегатные,

как

на

поле

8; 20 —

парасферо-агрегатные,

как на

поле

9; 21 —

обломочные,

как на

поле

10; условно

22 —

микрогранобластовые, стоящие

на

грани

кристаллитовыми структурами

из них

вызревающие

при

начальной перекристаллизации.

23—25

— редким фосфорит-курскшповым, или курскитолитам,

чаще свойственны

биоскелетные

(23 и 25) и

отчасти конкреционные

(24 и

макроконкреционные) петротипы.

26 и 27 — фосфориты даллитовые, или даллитолиты,

также редки, чаще всего

сферо-агрегатные.

28—31

—

фосфориты гидроапатитовые (гидроапатитолиты)

гидрофторапатитовые

(гидрофторапатитолиты),

редкие, наиболее обычно биоморфные.

32—37

—

фосфориты

фторапатитовые,

или

фосфорито-фторапатитолиты,

перекрис-

таллизационные, обычно гранобластовые изометрично-

или

удлиненнозернистые, чаще всего

метаморфогенные апофосфоритовые

биоморфной (водорослевой

иной), сферо-агрегатной

другой структурами. Редки,

нижнем протерозое встречаются яснокристаллические диопсид-

апатитовые породы

примесью других силикатов.

38—43

—

фосфориты

алюмофосфатные,

или

алюмофосфатолиты

микронезернистые

(38),

глобулярные

другие сферо-агрегатные

(39 и 41),

гранобластовые

(40) и

иные кристал-

лические

пределах гнезд, колломорфные, кавернозные

(42 и др.), а

также обломочные породы,

развитые главным образом

корах выветривания фосфатсодержащих карбонатных

силикатных

пород.

44—49 — феррифосфатолиты,

редко образуют геологические тела породного уровня,

но широко распространены среди фосфоритов разного типа, особенно алюмофосфатных,

железных рудах

торфяниках

форме гнезд,

жил,

прослоев, линз фито-

или

иных биопсев-

доморфоз

—

часто микронезернистых, сферо-агрегатных

парасферо-агрегатных; реже

они

обломочные. Бо'льшая часть феррифосфатолитов должна рассматриваться

группе малых

пород.

Фосфориты редко бывают мономинеральными, преобладают полифос-

фатолиты, сочетающие

себе, кроме того, разные структуры. Такие сме-

шанные

по

составу

структуре породы бесчисленны, между ними сущес-

твуют совершенно постепенные переходы.

Их

бессмысленно выделять

качестве петротипов.

Эти

реальные фосфатные породы могут рассматри-

ваться

как

литотипы, выделяющиеся

не

только

по

двум петрографическим

признакам (минеральному составу

структуре),

но и по

текстуре, форме

тела, примесям

другим литологическим признакам. Литотипы подводят

геолога,

одной стороны,

выделению промышленных типов,

а с

другой

—

к расшифровке генетических типов фосфоритов.

Фосфориты часто содержат нефосфатную примесь. Поэтому важно

их

классифицирование

по

примесям, схемы которого

не

сильно

разнятся между собой.

На

основе

их

обобщения предложена следующая

классификация фосфоритов

по

примесям

[31].

A. Чистые (примесей

<5%)

Б.

Кремнистые (примесей кремневых минералов 5—20%)

сильнокремнистые,

или

кремниевые (20—50%)

Карбонатные: известковистые (5—20%)

известковые (20—50%); доломитистые

доломитовые, сидеритистые

сидеритовые (нормы примесей

те же, что и для

известняковых)

Г. Глинистые

сильноглинистые

Д. Песчанистые

песчаные (нормы примесей

те же):

глауконитовые, кварцглауконитовые,

кварцевые

реже иные

Е. Углеродистые: битумные, углистые

К литологической тесно примыкает классификация фосфоритов

по

форме тела

или по

форме залегания, обобщенный вариант которой

имеет следующий

вид.

А. Рассеянно-микрозернистые, микритовые

тончайшие смеси

вмещающим материалом

155

Б.

Рассеянно-зернистые: оолитовые, копролитовые, конкреционные, желваковые, раковин-

ные,

фосфорито-кластовые и иные

В.

Линзовидные. гнездовые, жильные

Г. Пластовые: пелитоморфные, зернистые, желваковые, панцирные, конкреционные, дрес-

вяно-брекчиевые, раковинные, створковые, губковые, водорослевые, костяные, моно- и поли-

компонентные, слабо- и сильносгруженные, рыхлые и разной крепости

Разрабатываются и применяются промышленные классифика-

ции фосфоритов [3, 5, 14, 15, 23, 28]. Одна из наиболее признанных в

нашей стране — классификация Н. А. Красильниковой и Ю. М. Шмельковой

[15],

дающаяся как классификация месторождений (табл. V111-5).

Если не считать условность и даже ошибочность отнесения ряда

фосфоритов к геосинклинальным (геосинклиналям практически противопо-

казано фосфоритообразование — см. выше), невыдержанность принципов

деления таксономических групп (в одних случаях по тектонической позиции,

в других — по способу образования) и трактовки вмещающих слоев как

формаций (это в лучшем случае лишь литоформации), то классификация

Н. А. Красильниковой и Ю. М. Шмельковой правильно наметила основные

промышленные типы фосфоритов. Более поздние классификации А. М. Ту-

шиной [29], В. Л. Либровича и Л. М. Мызниковой [17] лишь дополняют ее

Таблица VIII-5

Классификация промышленных типов фосфоритовых месторождений [15]

Надгруп-

па

Группа

Подгруп-

па

Вид

Фосфоритоносная

формация

Примеры бассейнов

или месторождений

Экзоген-

ная

Осадоч-

ная

Геосинк-

линаль-

ная

Афанитовый

Кремнисто-

карбонатная —

эвгеосинклиналей

Алтае-Саянский

Оолитово-

микрозернистый

Кремнисто-

карбонатная —

миогеосинклиналей

Каратауский,

«фосфория»,

Хубсугульский

Плат-

фор-

менная

Зернистый

Терригенно-

карбонатная

Ближневосточный,

Северо-Африкан-

ский, Среднеазиат-

ский, США (восток)

Ракушечный

Терригенно-

глауконитовая

Прибалтийский

Желваковый

То же Вятско-Камский,

Актюбинский,

Подмосковный

Галечниковый

Терригенная Флорида

Вывет-

ривания

Остаточ-

но-ин-

Остаточный

Кора выветривания

Мак-Кок — верхние

горизонты

фильтра-

ционная

Остаточно-

инфильтрационный

Карстовые: Сейбин-

ское,

Белкинское,

Ашинское, Флорида,

Сенегал

Инфильтрацион-

ный

«Пещерные» и

«островные»

Метаморфогенная Метаморфизован-

ный

Фосфоритоносные Тешиктас,

Чулактау, Мак-Кок

Метаморфический

—

Слюдянское,

Хайчжоу

156

сведениями о мощностях пластов, их числе, содержанию

Р2О5,

геологическому

возрасту, тектонической позиции месторождений.

Минерально-компонентный состав, структурно-текстурные и другие ди-

алогические особенности, геохимия и экономическая ценность, а также

теоретическая информативность фосфоритов определяется их происхож-

дением — способами и условиями образования, современ-

ные знания которых сведены в табл. VIII-6.

Подавляющая часть фосфоритов — чистые экзолиты, формирующиеся

на поверхности литосферы или в непосредственной близости к ней в условиях

открытой термодинамической системы. Из двух групп основных способов

образования — седиментационной и элювиальной — в настоящее время

трудно отдать предпочтение какой-то одной, пока надо принять их равно-

ценный вклад. Из трех седиментационных способов такая же трудность

встает при решении вопроса о доминировании биогенного или механогенного

способа накопления вещества фосфоритов (а хемогенный способ в настоящее

время считается явно второстепенным, если вообще он совершается). Па-

радокс в том, что механическим способом фосфатное вещество не создается,

но большинство фосфоритов механогенны, т. е. являются обломочными

породами фосфатного состава. Поэтому в первичной фиксации фосфора у

биологического процесса нет конкурентов (химическая садка из пересы-

щенных растворов почти невероятна), что определяется не столько тем, что

фосфор — необходимый биоэлемент, а главным образом тем, что он из

мягких и скелетных частей организмов в определенных условиях (слабо-

восстановительных и сразу, почти мгновенно после смерти организма, т. е.

когда он «еще не остыл», а его вещество не рассеялось в среде) не

удаляется, а наоборот фиксируется и натягивает дополнительные количества

из верхней пленки осадка и биологической слизи. Организмы неравноценны

Таблица VIII-B

Генетическая классификация фосфоритов (классификация способов образования,

выражающихся генетическими типами)

А. Супракрустальные (надкоровые)

I. Седиментационные

Биогенные:

1) бактериальные. 2) цианофитовые, 3) брахиоподово-створковые, 4) кос-

тяные, 5) «гуановые».

Хемогенные:

экзогенно-апвеллинговые, 2) тиховодно-западинные, 3) гидротермаль-

ные (?).

Механогенные:

1) коллювиальные, 2) аллювиальные, 3) западинные (карстовые и др.),

4) волновые, 5) доннофлювиальные.

II.

Элювиальные

Субаэрально-элювиальные:

1) остаточные, 2) панцири, 3) инфильтрационные, 4) метасоматические.

Подводноэлювиальные:

1) гальмиролитические, 2) панцири, 3) развалы, 4) метасоматические.

Б.

Интракрустальные

I. Седиментационные

Хемогенно-карстовые

Механогенно-карстовые

II.

Диагенетические

III.

Ката метасоматические

IV. Метаморфические

Метаморфизованные

Метаморфические

157

по фиксации фосфора, и наибольшими фиксаторами и концентраторами в

настоящее время считаются многие бактерии [21], а также цианофиты.

Беззамковые брахиоподы из родов Obolus, Lingula и других только в

кембрии и ордовике дали промышленные залежи створковых фосфоритов,

в которых фосфатные створки были сингенетично перемыты и сконденси-

рованы донными течениями: до рудных концентраций доводил их и пер-

лювиальный процесс, например в ордовике Прибалтики. Костяные фосфо-

риты также в значительной мере сконденсированы механическим перемывом

осадков с костями рыб, динозавров и других морских животных. Фосфориты

на основе скоплений птичьего помета (гуано) в аридных странах невелики,

сложны, многостадийны по генезису и сопровождаются метасоматической

фосфатизацией известняков, т. е. хемоэлювиированием.

Хемоседиментационные фосфориты, к которым еще недавно относилась

большая часть пелито- и абиоморфных зернистых пород (по гипотезе

А. В. Казакова, 1937 г.), в настоящее время воспринимаются почти как

миф,

особенно те, которые якобы формировались за счет гидротермальных

источников. Тем не менее полностью исключить хемоседиментационное

образование фосфоритов пока нельзя, тем более что зафиксированы повы-

шенные против кларка концентрации фосфатов в зонах апвеллинга и

тиховодных западинах на закрытом шельфе, как это имело место в Северной

Африке в позднем мелу и палеоцене—эоцене [31].

Бо'льшая часть первичных накоплений фосфатов оказывается перемытой

и образует вторичные, механогенные накопления в виде зернистых, жел-

ваковых или конкреционно-галечных фосфоритов разных генетических типов.

При этом вещество как рассеивается и разубоживается, так и концентри-

руется.

Выветривание, или элювиирование, конкурирующее по роли с первичной

фосфатофиксацией и механическими процессами, разнообразно по прояв-

лениям. На суше формируются остаточные (при выносе карбонатных и

иных первично-сопутствовавших компонентов), инфильтрационные (чаще

всего в закарстованные карбонатолиты) и метасоматические фосфориты, а

также венчающие коры фосфатные панцири, которые могут образовываться

и глубже на геохимических барьерах. Аналогичны типы и в подводных

корах выветривания, но они более разнообразны (обычны каменистые

развалы панцирей и очень широко развит перлювий) и масштабны, особенно

механогенные накопления на месте и при перемещении по дну.

Фосфориты формируются в стратисфере как седиментационными спо-

собами: механическим замывом из кор выветривания в карстовые полости

и трещиноватые зоны и вероятным заносом туда концентрированных рас-

творов фосфатов, — так и постседиментационными преобразованиями на

стадиях диагенеза (микро- и макроконкреции, линзы и пласты), катагенеза

(метасоматоз карбонатолитов), метагенеза (перекристаллизация) и при глу-

боком метаморфизма — образованием апатитоносных кристаллических ме-

таморфитов.

V111-2. МАЛЫЕ ФОСФАТОЛИТЫ — ПОЛ ИФОСФАТОЛ И ТЫ

Гипергенных фосфатных минералов больше 100 (Дж. Дэна и др.,

1954 г.). Это — простые безводные кислые и нормальные, водные кислые

и нормальные, сложные безводные и водные фосфаты, гидроксил- или

галогенсодержащие соединения разнообразных катионов Ca, Mg, Mn, Na,

К, Cl, Al, Fe, Pb, Zn, Cu, Li и др. Больше двадцати из них образуют

малые породы, минипороды и микропороды, из которых основные показаны

в табл. VIII-7.

Малые фосфатные минералы образуют малые фосфатолиты — обычно

это минипороды, большая часть которых приурочена к месторождениям

фосфоритов, железным и другим рудам, чаще всего к их зонам окисления

158

Таблица VI11-7

Классификация главных минералов малых фосфатных пород и руд

Элемент или

катион

Минерал и его формула

Основные лито- и генотипы

Ca Монетит CaH(PO

)

Корки, сталактиты в фосфоритах,

залегающих в известняках, пере-

крываемых гуано

Брушит CaHPO

• 2H

Корочки и выцветы, инкрустации

Ca. Fe

костяных фосфоритов

Ca. Fe

Анапаит Ca

Fe(PO

• 4H

O •

(таманит)

Конкреции, жилы в Fe-руде

Mg, NH

Струвит Mg(NH

XPO

) • 6H

Линзочки, жилки, гигакристаллы

(до 25 см) В гуано, торфе,

Вивианит Fe

3(P0

)

• 8H

пещерах

Вивианит Fe

3(P0

)

• 8H

Кристаллы, налеты, корки,

(керчениты, босфорит)

почковидные, конкреции, жилки

Штренгит Fe

(P0

) • 2H

фосфоритов. Fe-руд, торфяников

Штренгит Fe

(P0

) • 2H

Друзы, корки, лучистые агрегаты

Al Варисцит AI(PO

) • 2H

Опало- и халцедоноподобные

массы, желваки, корки, жилки

Аугелит А1

(Р0

ХОН)з

Пелитоморфные массы, гнезда,

линзы, жилы в элювии

Вавеллит

А1з(Р0

)г(0Н)з

• 5H

Пелитоморфные массы, гнезда,

сферолиты

Al,

Ca Крандаллит СаА1з(Р0

)

(ОН)5 • H

То же

Al,

Ca, Na

Миллисит (Na, К)СаА1б(Р0

)

(ОН)9 •

• 3H

То же

Al,

Таранакит К

А1б(Р0

)б(ОН)2 • 18H

Пелитоморфные отложения,

пустоты в гуано, фосфатоэлювии

Cu, Al

Бирюза СиА1б(Р0

)

(ОН)8 • 4H

Пелитоморфные и афанитовые

жилы, гнезда, линзы, конкреции,

сталактиты

Тагилит Cu

(PO

XOH) • H

Землистые, корочки, конкреции,

натеки

Cu, U

Торбернит Cu(U0

)2(P0

)2 •

Землистые и чешуйчатые в

• (8+12)Н

0 пустотах, жилках

Ca, U

Отунит

Са(и0

)г(Р0

• (10+12)Н

То же

Cu Псевдомалахит

Cus(P0

)2(OH)

• H

Гнезда, жилы, натеки, сферолиты

Pb Пироморфит Pbs(P0

, As0

)3Cl

Натечные, сферические формы,

псевдоморфозы

Pb,

Плюмбогуммит РЬА1з(Р0

)2(ОН)5 • H

Корки, сталактиты, натеки

Fe Диадохит Fe

(PO

XSO

XOH) • 5H

Землистые, почковидные,

сталактитовые

и другого элювиирования, а также к ореолам гуано, торфяников, углей и

других скоплений органического вещества.

Структуры малых фосфатолитов разнообразны. Их распространение и

связь с минеральными видами малых фосфатолитов показаны в табл.

VI11-8.

Генетическая классификация (табл. V111-9) малых фосфато-

литов демонстрирует их обеднение генотипами прежде всего за счет прак-

тически полного отсутствия седиментационных фосфатолитов. Супракрус-

тальные фосфатолиты представлены только элювиальными типами, пере-

ходными к интракрустальным. Это — образования гипергенных изменений

фосфоритов, железных, сульфидных руд, а также алюмосиликатных пород

при воздействии на них органических и ортофосфорной кислот.

159