Кристаллизационные месторождения. 
Геология и месторождения полезных ископаемых

Кристаллизационными называются месторождения, которые образуются в магматической камере непосредственно в процессе кристаллизации магмы.

Под воздействием гравитационной дифференциации более тяжелые (рудные) минералы опускаются на дно магматического резервуара. Однако этот процесс часто нарушается конвективными течениями в магме. Кроме того, создаются условия, при которых кристаллизация рудных минералов может происходить ранее породообразующих или после них. В соответствии с этим различают раннемагматические и позднемагматические месторождения.

Раннемагматическими называются кристаллизационные месторождения, образовавшиеся в процессе кристаллизации силикатного расплава с выделением рудных минералов одновременно или несколько раньше породообразующих минералов.

Такой способностью обладают хромит, минералы платины и платиноиды, алмазы и некоторые минералы редких земель, выделившиеся при температурах 1000—1300 °С. Тяжелые рудные минералы в процессе кристаллизации опускаются на дно магматического резервуара, образуя гнезда, штоки, обособления, шлиры. Иногда они перемещаются в магме под действием тепловых потоков.

Руды обычно вкрапленные. Встречаются шлирообразные тела (хромиты, титаномагнетиты). Для руд характерен отчетливый идиоморфизм рудных минералов, сцементированных поздними выделениями породообразующих силикатов. Среди них особенно известны месторождения алмазов (кимберлитовые трубки). Раннемагматические процессы имели место при формировании хромитов, а также платины (Бушвельд — месторождение Сг и Pt в Южной Африке), лопарита, монацита, циркона (Кольский полуостров). К этой же группе относятся месторождения строительных материалов — гранитов, диабазов, лабрадоритов.

Наиболее важное промышленное значение имеют кимберлитовые и лампроитовые алмазоносные тела. Кимберлиты образуют трубки (см. рис. 6.9). Это вулканические тела, сложенные эруптивной брекчией ультраосновного состава — кимберлитом. Брекчия представляет собой породу, содержащую сцементированные обломки вмещающих пород и пород ультраосновного комплекса. Кимберлиты формируются на платформах. Алмазы образуют вкрапленники. Они обычно рассматриваются как породообразующие минералы трубок, но не исключается их связь с пневматолитовыми и даже гидротермальными процессами. В сечении трубки достигают 1 и более км. Так, трубка Камафука-Камазамбо в Анголе имеет размеры 3,2×0,5 км. На глубине трубки переходят в дайки, сложенные порфиритовой ультраосновной породой. Алмазы ассоциируют с гранатом, оливином, диопсидом. Они кристаллизовались, вероятно, вместе. Магма с алмазами зарождалась на глубинах около 100 км и поднималась по трубчатым каналам. Типичными примерами таких месторождений являются алмазоносные трубки Южной Африки, трубки «Мир», «Удачная» и другие, выявленные в Якутской алмазоносной провинции.

Позднемагматическими называются кристаллизационные месторождения, образовавшиеся в результате выделения рудных минералов в силикатной магме после кристаллизации породообразующих минералов. На последних стадиях кристаллизации обособляется своеобразный рудный (остаточный) расплав, образованный из капель рудных минералов. Этот расплав застывает на месте при температуре 1000—1200 °С или перемещается по трещинам почти застывшего интрузива, образуя жильные тела, штоки, пластообразные залежи, линзы. Характерны нерезкие постепенные границы с вмещающими породами. Размеры таких тел могут быть значительными — до 15 км длиной. Эти процессы чаще происходят в основных и щелочных породах (габбро-перидотитах, сиенитах). Для позднемагматических месторождений характерны: наличие эпигенетических рудных тел (жил, линз, труб); ксеноморфный облик рудных минералов, цементирующих ранние породообразующие минералы (сидеронитовая структура — оливин и пироксен цементируются магнетитом); крупные масштабы концентрированных руд. Необходимо отметить, что на одном месторождении часто наблюдаются скопления руд раннеи позднемагматической кристаллизации.

Месторождения связаны с несколькими формациями магматических пород: перидотитовой (хромиты, платиноиды); габбро-пироксенит-дунитовой (титаномагнетиты); щелочных пород (апатит-магнетитовые, апатит-нефелиновые, редкоземельные месторождения).

К этой группе относятся апатитовые месторождения Хибин на Кольском полуострове. Хибинский массив сложен нефелиновыми сиенитами и хибинитами (рис. 7.1). Он имеет коническое строение, обусловленное внедрением нескольких порций магмы разного состава. Залежи апатита (30—70%), образующие кольцо крупных линз по периферии, связаны с внедрением щелочных пород, называемых ийолит-уртитами.

Рис. 7.1. Геологическая схема Хибинского массива с разрезом (по С И. Заку, Е. А. Каменеву, Ф. В. Минакову):

• 1 — четвертичные отложения; 2 — карбонатиты; 3 — фойяиты массивные;
• 4 — фойяиты трахитоидные; 5 — лявочорриты; 6 — апатит нефелиновые и сфенапатитовые руды; 7 — рисчорриты биотитовые; 8 — рисчорриты эгириновые;
• 9 — ийолит-уртиты; 10 — хибиниты массивные; 11 — хибиниты трахитоидные; 12 — зеленые и другие сланцы, габбродиабазы, диабазы среднего протерозоя в приконтактовой части, местами ороговикованные; 13 — гнейсовидные диориты и биотитовые гнейсы архея в приконтактовой части, местами фенитизированные

Большое промышленное значение имеют месторождения хромитов (крупные): Урал (Кемпирсай), Африка (Бушвельд), Кавказ, Восточная Сибирь, Турция, Куба. Важными являются месторождения титано-магнетитов (Урал, Швеция) и платины (Урал и другие районы).