Ликвационные месторождения

Ликвационными называются магматические месторождения, которые образуются в результате разделения (ликвации) силикатной магмы на силикатный и сульфидный расплавы. Ликвация начинается еще до раскристаллизации, при t = 1500⁰, застывание происходит при t=900-1200⁰.

С падением температуры (начиная с 1500⁰) растворимость сульфидов FeS, NiS, ZnS и др. в силикатной магме основного состава уменьшается. При температуре ниже 1170^о сульфиды выделяются в жидком виде и скапливаются в глубоких зонах магматического очага. Вначале сульфиды выделяются в виде отдельных капель, затем сливаются в довольно крупные обособления. При дальнейшем охлаждении силикатная фракция кристаллизуется раньше сульфидной. Поэтому сульфидные тела часто образуют инъекции в силикатных породах (жилы, линзы). Толчком для выделения сульфидного расплава может быть ассимиляция боковых пород.

Ликвационные месторождения залегают среди основных и ультраосновных пород.

На ликвацию сульфидного расплава влияют: концентрация S, общий состав магмы, содержание Fe, Mg, Si, халькофильных элементов (Cu, Zn). Так, содержание Fe повышает растворимость сульфидов, и значительных месторождений не образуется. Если Fe связывается кристаллизующимся оловином, то его содержание в жидкой части системы снижается и происходит интенсивное отделение сульфидов - образуются крупные месторождения. Сера обладает разным сродством с металлами. При небольших содержаниях S образуются лишь сульфиды Cu, с которой S более родственна. Fe при этом сохранияется в расплаве и тормозит формирование оруденения. При повышенном содержании S образуется железистый расплав с растворенными сульфидами Cu, Ni и др. металлов.

В последние годы для ряда ликвационных месторождений установлено, что выделение сульфидного расплава происходит в гипабиссальной зоне внутри периферической магматической камере. Затем этот расплав, попеременно с силикатным, поступает в приповерхностную зону, где образуются расслоенные магматические тела, которые содержат чередующиеся «слои» сульфидных руд и безрудных магматических пород.

Формы рудных тел и их положение в пределах интрузива зависят от условий, в которых протекает процесс ликвации. При быстрой раскристаллизации капельки сульфидов могут не дойти до дна интрузии и образуют висячие залежи вкрапленных руд с более тяжелым пирротином внизу, более легким халькопиритом вверху. При медленном остывании образуются донные залежи вкрапленных и сплошных руд. При раскристаллизации часть сульфидного расплава может быть отжата тектоническими усилиями в центр массива, и образуются сульфидные жилы.

При спокойной обстановке кристаллизации могут формироваться крупнокристаллические пегматиодные сульфидно-силикатные штоки. При выжимании силикатных и сульфидные расплавов вверх одновременно - образуются расслоенные залежи. Сульфидный расплав может образовать эпигенетические секущие рудные тела.

Наибольшее промышленное значение имеют сульфидные медно-никелевые месторождения - Норильское (Сев. Сибирь), Седбери (Канада), Монче-Тундра (Кольский полуостров). Для этих месторождений характерна приуроченность к длительно развивающимся сложным массивам габбро.

Рудные тела располагаются внутри, по периферии или вблизи материнских интрузий. Они сложены пирротином (FeS), халькопиритом (CuFeS₂), кубанитом (CuFe₂S₃), миллеритом (NiS) и другими минералами, заключающими Ni, Co, Pt, Pa. Рудные тела имеют форму пластовых залежей (рис. 17), штоков, гнезд, вкрапленных руд или жил. Контакты жильных тел с вмещающими породами четкие.

Рудные формации магматических месторождений: 1- самородной Pt в ультраосновных породах (ранне- и позднмагматические). Pt здесь в виде твердых растворов с Fe, Os, Jr, Pd, Ru – месторождения Нижне-Тагильское, Бушвельд; 2- хромитовая в змеевиках по дунитам, перидотитам позднемагматического происхождения (хромшпинелиды, магнетит) - Сарановское, Кемпирсайское, ЮАР; 3 - Ti-магнетитовая в основных породах (магнетит, ильменит, гематит - тончайшие сростания позднемагматического происхождения) - Кусинское (Урал), Пудожгорское (Кольский п-ов); 4 - Cu - Ni в основных и ультраосновных породах: габбро-норитах, пироксенитах (пирротин, магнетит, пентландит, миллерит, кобальтин, халькопирит, кубанит) - Седбери (Канада), Монче - Тундра, Норильское (Сев. Сибирь); 5 – алмазоносная ким берлитовая раннемагматическая (Якутская, Южноафриканская провинции); 6 - апатит-нефелиновая позднемагматическая (апатит, нефелин, пироксены, ильменит, сфен) - Кольский п-ов; 7 - лопаритовая среди щелочных пород: ийолитов, луявритов - лопарит (минерал редких земель (Се, Nb).