Введение
Карбонатит (/k//ɑr/'/b//ɒ//n//ə/,/t//aɪ//t/) – это тип интрузивных или экструзивных магматических пород, характеризующийся минералогическим составом, содержащим более 50% карбонатных минералов. Карбонатиты можно спутать с мрамором и для их идентификации может потребоваться геохимическая проверка. Обычно карбонатиты встречаются в виде небольших тел внутри зональных щелочных интрузивных комплексов, а также в виде даек, силлов, брекчий и жил. Они практически всегда связаны с тектоническими обстановками, обусловленными континентальным рифтом. Кажется, что на протяжении истории Земли наблюдался устойчивый рост карбонатитной магматической активности, начиная с архейского эона и до наших дней. Почти все известные карбонатиты являются интрузивными или субвулканическими. Это объясняется тем, что лавовые потоки карбонатита, состоящие в основном из легкорастворимых карбонатов, легко подвергаются выветриванию и поэтому редко сохраняются в геологической летописи. Следовательно, извержения карбонатита в виде лавы, возможно, не так редки, как считалось ранее, но они плохо сохранились на протяжении истории Земли. Состав расплавных включений показывает, что составы карбонатитных расплавов значительно более щелочные, чем составы, сохранившиеся в ископаемых карбонатитных породах. Известно только об одном карбонатитном вулкане, извергавшемся в историческое время – это действующий вулкан Оль-Донио-Ленгай в Танзании. Он извергает самую холодную лаву в мире, состоящую преимущественно из натрокарбонатита, обогащенного ниеререйтом и грегоритом.
Carbonatite (/k//ɑr/'/b//ɒ//n//ə/,/t//aɪ//t/) is a type of intrusive or extrusive igneous rock defined by mineralogic composition consisting of greater than 50% carbonate minerals. Carbonatites may be confused with marble and may require geochemical verification. Carbonatites usually occur as small plugs within zoned alkalic intrusive complexes, or as dikes, sills, breccias, and veins. They are almost exclusively associated with continental rift related tectonic settings. It seems that there has been a steady increase in the carbonatitic igneous activity through the Earth's history, from the Archean eon to the present. Nearly all carbonatite occurrences are intrusives or subvolcanic intrusives. This is because carbonatite lava flows, being composed largely of soluble carbonates, are easily weathered and are therefore unlikely to be preserved in the geologic record. Carbonatite eruptions as lava may therefore not be as uncommon as thought, but they have been poorly preserved throughout the Earth's history. Carbonatite liquid compositions are significantly more alkaline than what is preserved in the fossil carbonatite rock record as composition of the melt inclusions shows. Only one carbonatite volcano is known to have erupted in historical time, the active Ol Doinyo Lengai volcano in Tanzania. It erupts with the coolest lava in the world, at The lava is natrocarbonatite dominated by nyerereite and gregoryite.
Минералогия
Первичная минералогия сильно варьируется, но может включать натролит, содалит, апатит, магнетит, барит, флюорит, минералы группы анцилита и другие редкие минералы, не встречающиеся в более распространенных изверженных породах. Идентификация карбонатитов может быть затруднена, особенно поскольку их минералогия и текстура могут мало отличаться от мрамора, за исключением наличия изверженных минералов. Они также могут являться источником слюды или вермикулита. Карбонатиты классифицируются на кальцитные совиты (крубнозернистые) и альвикиты (мелкозернистые) разновидности или фации. Эти два типа также различаются по содержанию минорных и микроэлементов. Термины "раухаугит" и "бефорсит" обозначают вкрапления, богатые доломитом и анкеритом соответственно. Щелочные карбонатиты называются ленгаитами. Образцы, содержащие 50–70% карбонатных минералов, называются силикатными карбонатитами.
Геохимия
Карбонатиты – это необычные магматические породы, состоящие преимущественно из карбонатных минералов. Большинство карбонатитов обычно содержит некоторое количество силикатной минеральной фракции; по определению, магматическая порода, содержащая более 50% карбонатных минералов, классифицируется как карбонатит. Силикатные минералы, ассоциирующиеся с такими составами, включают пироксен, оливин и минералы, обеднённые кремнезёмом, такие как нефелин и другие фельдспатоиды. Геохимически карбонатиты характеризуются преобладанием несовместимых элементов (Ba, Cs, Rb) и дефицитом совместимых элементов (Hf, Zr, Ti). Это, в сочетании с их составом, обеднённым кремнезёмом, подтверждает предположение о том, что карбонатиты формируются при низких степенях частичного плавления. С внедрением карбонатитов обычно связана специфическая разновидность гидротермального изменения, называемая фенитизацией. Этот процесс изменения приводит к формированию уникальной минералогии горных пород, называемой фенитом по имени типового местонахождения – комплекса Фен в Норвегии. Изменение проявляется в виде метасоматических ореолов, состоящих из богатых натрием силикатов, таких как арфведсонит, баркевикит и глаукофан, а также фосфатов, гематита и других оксидов железа и титана.
Экономическое значение
Карбонатиты могут содержать экономически значимые или аномальные концентрации редкоземельных элементов, фосфора, ниобия–тантала, урана, тория, меди, железа, титана, ванадия, бария, фтора, циркония и других редких или несовместимых элементов. Апатит, барит и вермикулит – одни из промышленных минералов, ассоциирующихся с некоторыми карбонатитами. Крупнейшие месторождения карбонатитов, содержащих редкоземельные элементы, – Баян-Обо, Маунтин-Пасс, Маониупинг и Маунт-Уэлд. Жильные месторождения тория, флюорита или редкоземельных элементов могут быть связаны с карбонатитами и располагаться как внутри карбонатита, так и в его метасоматизированной ауреоле. Например, Палаборский комплекс в Южной Африке дал значительные объемы меди (в виде халькопирита, борнита и халькоцита), апатита, вермикулита, а также меньшие количества магнетита, линнеита (кобальта), бадделейита (циркония–гафния) и, как побочные продукты, золото, серебро, никель и платину.