Халькофильные элементы и ликвация

Как было указано ранее, процесс ликвации является определяющим при формировании первичных горных пород в ходе магматического процесса.

Халькофильные элементы характеризуются встречаемостью в земной коре в основном в виде соединений с серой – сульфидных минералов. Группа халькофильных («меднолюбивых» в переводе с греческого) насчитывает девятнадцать элементов, и свое название они получили в связи с определенными свойствами меди, на которую они похожи в своем геохимическом поведении. Эти элементы отчетливо проявляют склонность образовывать природные соединения с серой и ее аналогами по группе периодической таблицы Д.И. Менделеева – селеном и теллуром. На внешней оболочке катионов халькофильных элементов содержится 18 электронов. К халькофилам принадлежат такие элементы, как медь, серебро, золото, цинк, ртуть, германий, свинец, некоторые из них встречаются в природе в свободном виде.

Ликвация (от лат. liquatio – разжижение, плавление) – процесс разделения первоначально однородного магматического расплава при понижении температуры на две разные по составу несмешивающиеся жидкости.

В результате кристаллизации последних образуются разные по составу минеральные агрегаты (горные породы и руды). Во 2-й половине XIX в. ликвация рассматривалась как одна из форм дифференциации магмы, в результате которой возникали различные родоначальные магмы, дававшие начало всему разнообразию изверженных горных пород.

В дальнейшем, в результате экспериментальных данных по силикатным системам, изучения металлургических шлаков и стекол, а также петрографических наблюдений, области приложения ликвации для объяснения геологических процессов сильно сократились. Многие исследователи допускают ликвацию при образовании магматических сульфидных руд.

Ликвационный способ образования допускается также в отношении камерных пегматитов, вариолей в вариолитах, некоторых рудообразующих растворов и пр. Явления ликвации в силикатных расплавах, особенно в богатых летучими компонентами (фтор, вода, бор), подтверждены экспериментально американскими (О.Ф. Татлом и Дж. Фридманом) и советскими (Д.П. Григорьевым, О.А. Есиным, Я.И. Ольшанским и др.) геологами.

Ликвационные месторождения – этозалежи полезных ископаемых, возникшие в процессе остывания и кристаллизации магмы основного состава, содержащей сернистые соединения металлов. При этом происходило разделение (или ликвация) остывающего расплава на две несмешивающиеся жидкости – силикатную и сульфидную. При отвердевании силикатного расплава образовались магматические породы габбро-перидотитового состава, а при кристаллизации сульфидного расплава возникли залежи сульфидных руд. Такие залежи концентрируются близ донной части чашеобразных массивов родственных им магматических пород, проникая оттуда в виде секущих рудных тел как в верхние части массивов, так и в подстилающие их осадочные породы.

Наиболее характерны сульфидные медно-никелевые ликвационные месторождения. Главными составляющими руд этих месторождений являются пирротин, пентландит и халькопирит, в меньшем количестве представлены магнетит, минералы кобальта и платиноидов, руды массивного и вкрапленного строения.

Среди сульфидных медно-никелевых ликвационных месторождений известны очень крупные и богатые, являющиеся важным источником получения меди, никеля, кобальта и платиноидов (например, месторождения Норильска, Талнаха и Печенги в СССР; Сад бери в Канаде и др.).

Будет полезно почитать по теме: