ГЕНЕЗИС МЕСТОРОЖДЕНИЙ ХРОМИТОВЫХ РУД

Промышленные месторождения хромитов, особенно высокосортных руд, отвечающих требованиям металлургического производства, крайне редки. Все они пространственно и генетически связаны с перидотитами и дунитами, а также с продуктами их метаморфизма, серпентинитами и тальково-карбонатными породами. В природе хромитовые руды встречаются в месторождениях двух типов - коренных и россыпных.

Коренные (первичные) хромитовые руды залегают в месторождениях неправильной, гнездообразной, линзообразной и пластообразной формы. Россыпные (вторичные) хромитовые руды встречаются реже - они могут образовываться в коре выветривания лишь в условиях жаркого климата.

Месторождения хромитов промышленного значения в основном разделяются на пластообразные и линзообразные. Все известные промышленные месторождения хромитовых руд образовались в магматическую фазу формирования гипербазитовых массивов и относятся к двум генетическим типам: сегрегационному и гистеромагматическому.

Сегрегационные месторождения возникли в раннюю магматическую стадию формирования массивов ультраосновных пород и представляют собой [2]:

а) шлиры вкрапленных руд в дунитах, имеющие постоянно затухающие контакты с вмещающими породами. К этому типу относятся многие проявления вкрапленного хромитового оруденения на Урале и мелкие месторождения (Ключевское);

б) пластообразные залежи сплошных руд, выделившиеся в результате гравитационной дифференциации внутри первично расслоенных габбро-перидотитовых массивов (Еушевельд в Южно-Африканской Республике и Великая Дайка в Южной Родезии).

Гистеромагматические месторождения возникли в позднюю магматическую стадию формирования ультраосновных массивов. Хромит кристаллизовался из остаточных рудоносных расплавов при участии летучих компонентов. Рудные залежи представлены линзо- и жилообразными эпигенетическими телами, имеющими резкие контакты с вмещающими породами даже тогда, когда они сложены вкрапленными рудами. Хромитовые руды в дунитах обычно более высокого качества, чем руды, залегающие в перидотитах. Основной тип месторождений хромитов - гистеромагматический. Все промышленные месторождения России этого типа. Из зарубежных месторождений к этому типу относятся Селюкове в Южной Родезии.

Известны месторождения хромитов, образовавшиеся в процессе выветривания, и элювиально-делювиальные россыпи, которые представляют собой скопления зерен и обломков хромита обычно среди рыхлой лимонитизированной массы, возникающей за счет выщелачивания ультраосновных пород.

Элювиальные и делювиальные россыпи хромитов возникли при интенсивной механической денудации коренных месторождений. Они довольно многочисленны, но промышленное значение имеют главным образом валунчатые руды [2].

Наиболее характерные формы рудных тел в месторождениях дунитовых зон - огромные жилообразные шлиры, полосы и гнезда. Рудные тела, залегающие в дунитовых обособлениях, сложены магнохромитом (реже хромпикотитом), представляющим высокосортное сырье, а руды месторождений, залегающие в перидотитах, характеризуются повышенным содержанием глинозема (иногда до 20-25%) и представлены алюмохромитом (реже хромпикотитом). По содержанию окиси хрома эти руды относятся к низко- или среднесортным.

Размеры рудных тел хромитовых месторождений весьма разнообразны. Наиболее крупные жилоподобные тела достигают в длину 600-1200 м при мощности 40-50 м, а мелкие - 50-60 м при мощности 1-3 м. Линзы протягиваются по простиранию на 100-120 м при мощности 4-5 м, но известны линзообразные залежи, уникальные по размерам. Объем хромитовых гнезд обычно не превышает нескольких десятков, реже сотен кубических метров. Некоторые крупные залежи прослежены на глубину до 500 м. Текстуры и структуры периферических и внутренних частей рудных тел всегда различны.

Для периферических частей рудных тел по сравнению с внутренними характерны пониженная густота вкрапленности хромшпинелидов, большая изменчивость зернистости при резком преобразовании мелко- и среднезернистой вкрапленности, большее разнообразие текстур и присутствие популярных руд.

Внутренние части рудных тел характеризуются высокой густотой вкрапленности, наличием обособлений массивных руд, большим постоянством зернистости с преобладанием крупно- и даже грубозернистых руд, выдержанностью текстур. Одни разновидности руд проникают в другие в форме струй и жилоподобных тел. Все это свидетельствует о подвижности рудного вещества в период его формирования. Интрузивные брекчии и жилы дунитов, встречающиеся в периферических частях рудных тел, свидетельствуют о том, что эти тела формировались в очень неспокойных тектонических условиях.

Для всех месторождений характерна полосчатость руд, находящихся по периферии рудных тел, и директивность вмещающих пород, указывающая на ориентированное давление в период формирования месторождений.

Структурные соотношения хромшпинелидов и оливинов в рудах различных текстур, приуроченных к различным частям рудных тел, следующие [2]:

а) густовкрапленные средне-, крупно - и грубозернистые хромитовые руды из внутренних частей рудных линз и шлиров; хромшпинелиды выделяются раньше оливина и резко идиоморфны; часть зерен округленной формы и несет следы резорбции;

б) густовкрапленные средне- и крупнозернистые хромитовые руды из внутренних и периферических частей рудных тел; хромшпинелиды выделяются раньше и одновременно с оливином, образуя гипидиоморфную структуру с порфировыми более крупными выделениями зерен хромшпинелидов;

в) модулярные хромитовые образования представляют собой жидкие капли, отликвированные от рудно-силикатного расплава до главного этапа его кристаллизации; доказательством этому служит кристаллизация вещества капель от периферии к центру, деформация жидких капель при ориентированном давлении и сближении капель между собой, захват капель густовкрапленными рудами с идиоморфными зернами хромшпинелидов;

г) разнозернистые средне- и убого-вкрапленные хромитовые руды из периферических частей рудных тел и из сопутствующих струйчатых выделений хромитов. Характерны структуры замещения оливина хромшпинелидом.

Сопутствующие минералы, такие как хромдиоксид, хромактинолит, хромгранат (уваровит), хромитовые хлориты (кеммерерит, родохром) и брусит, образуются в постмагматический этап и выделяются в форме жил и прожилков, пересекающих хромитовые руды.

По разнообразию состава хромшпинелидов, формирующихся в различных геологических условиях, можно судить о своеобразном поведении хрома в процессе кристаллизации ультраосновной магмы. Хром фиксируется в хромшпинелидах на разных этапах становления плутона, начиная от собственно магматического и кончая гидротермальным, вплоть до процессов серпентинизации пород. При этом четко намечается повышение относительной железистости от хромшпинелидов руд собственного магматического происхождения (MgO : FеО > 2) к хромшпинелидам, образование которых связано с процессами метасоматоза (MgO : FeO=1,0-1,5).