КАРБОНАТИТЫ И КОРЫ ИХ ВЫВЕТРИВАНИЯ

Карбонатиты — продукты кристаллизации глубинных карбонатных расплавов (магм). Месторождения карбо-натитов и их кор выветривания (Nb), а также коренных карбонатитовых месторождений (La, Ce, Pr, Nd) были открыты и разведаны уже после второй мировой вой­ны, когда интерес к использованию редких металлов начал стремительно расти. По сравнению с пегматита­ми и россыпями это были богатые и очень крупные месторождения, два из которых были быстро освоены промышленностью и стали основными источниками ниобиевого и редкоземельного сырья в мире: Араша в Бразилии и Маунтин-Пасс в США. Запасы полезных компонентов в них измерялись уже несколькими мил­лионами тонн при содержании в первом из них 2,5% Nb₂O_s (в коре выветривания), во втором 7—8% TR₂0₃.

Щелочные интрузивные комплексы, включающие карбонатиты, залегают среди древних пород, возраст которых на сотни миллионов лет превышает возраст самих месторождений: мезозойский (120—90 млн лет) и палеозойский (550—250 млн лет) для пирохлоровых карбонатитов и позднепротерозойский (-1400 млн т) для бастнезитовых. К настоящему времени на земном шаре известно около 20 месторождений пирохлоровых карбонатитов и их кор выветривания. Из коренных карбонатитовых месторождений, в которых содержа­ние пирохлора в руде обычно не более 1—1,5%, разраба­тывается только месторождение Сент-Оноре в Канаде (0,9% Nb₂O_s в руде). В корах выветривания карбонати­тов концентрация пирохлора увеличивается в несколько раз, поскольку породообразующие минералы кальция и магния при выветривании растворяются и выносятся. Вертикальная протяженность кор выветривания в тро­пических странах достигает сотен метров, а занимае­мая ими площадь — нескольких десятков квадратных километров. Только одно месторождение Араша в Бра­зилии способно обеспечивать современный уровень производства и потребления ниобия в течение 500 лет, а в мире известны еще более крупные и богатые место­рождения этого типа.

Уникальное по богатству руд Томторское место­рождение (рис. 4), недавно разведанное на севере Яку­тии, на отдельных участках содержит руды с 6—8% Nb₂O_s и 12% TR₂0₃. По запасам пирохлоровых руд дер­жит первенство месторождение Сейс-Лагос в Брази­лии, ресурсы Nb₂O_s в котором определены в 80 млн т при его содержании 2,5%.

Среди бастнезитовых (редкоземельных) карбона­титов теперь также известны гигантские по запасам и очень богатые месторождения. В Китае в начале 80-х го­дов XX века освоено коренное карбонатитовое место­рождение Баюнь Обо, запасы в котором составляют 36 млн т TR₂0₃ при содержании 5—6 %, а прогнозные ресурсы — около 100 млн т. Самое богатое по содержа­нию полезного компонента в руде редкометальное ме­сторождение Маунт-Уэлд было в 80-х годах разведано в Австралии. Богатые участки коры выветривания кар­бонатитов содержат 23,6% TR₂0₃ в расчете на 1 млн т их запасов, а при содержании 16,7% TR₂0₃ запасы увели­чиваются до нескольких миллионов тонн. На место­рождении Маунт-Уэлд известны также зоны с высокой концентрацией тантала (0,034% Ta₂O_s) и ниобия (0,9% Nb₂O_s). В настоящее время месторождение подготав­ливается к освоению.

В России редкие металлы добывают в бедном по содержанию, но крупном по запасам нескольких ме­таллов Ловозерском месторождении лопарита (см. табл. 1), открытом в 1934 году. Оно расположено на Кольском полуострове и связано с крупным массивом нефелиновых сиенитов — магматических пород, в ос­новном состоящих из алюмосиликатов Na и К. Такие массивы на Земле исключительно редки. Возраст Ло-возерского массива — 300 млн лет. Ловозерское место­рождение — главный в России промышленный источ­ник многих видов редких металлов: тантала, ниобия и редкоземельных элементов (лантана, церия, празеоди­ма, неодима, самария, европия и гадолиния).

, Рис. 4. Геологическая схема массива Томтор по А.В. Лапину и А.В. Толстову, с упрощениями: 1 - пе­рекрывающие осадочные породы: песчаники, угли, конгломераты; 2-5- магматические породы: 2-сие­ниты, состоящие из щелочных полевых шпатов и не­фелина, 3 - карбонатизированные бесполевошпа­товые породы, состоящие в основном из пироксе-нов, 4 - поздние карбонатиты (доломит-анкерито-вые, кальцит-анкеритовые), 5 - ранние карбонатиты (доломит-кальцитовые и кальцитовые), 6 - рудонос­ные коры выветривания карбонатитов с пирохлором и монацитом; 7- разрывные нарушения. Нефелин (Na, K)AISi0₄, пироксены (Ca, Na)(Mg, Fe, AI)Si₂0₆, доломит CaMg(C0₃)₂, анкерит Ca(Fe, Mg) (C0₃)₂; кальцитСаС0₃. Химический состав редкоме-тальных минералов указан в табл. 1