Typomorphic characteristics of apatite morphology of carbonate-bearing variations of complex ores in the context of Kovdor deposit

Abstract

Purpose. A comprehensive analysis of apatite morphology in carbonate-bearing variations of complex ores in the context of Kovdor deposit as an important typomorphic characteristic of a mineral being of high genetic and applied informativeness. Methods. The research relies upon ontogenetic approach to analyze typomorphic characteristics of the apatite deposit. Possibilities of both traditional and raster electronic microscopy have been used. Elements of internal morphology were studied using structural etching and compounds with immersion liquid. Typomineralogical observations have helped record peculiarities of spatial variability of the morphological characters. Findings. The development of an oblong ellipsoidal grain patterns with 0.16 – 0.20 mm prevailing size is the key morphological characteristic of the majority of apatite individua within carbonate-bearing ores. Internal morphology (i.e. anatomical representation) is characterized by the pronounced block structure. Formation of apatite liberation from carbon-bearing groundmass depends upon frontal dissipation of previously developed polyhedral grains of apatite II under the effect of aggressive carbonate fusions-solutions. Surface areas, corresponding to prism planes, experience the most active fuse. Apatite liberation from carbonate ores is characterized by a specific smooth surface in the form of complex combination of flat and riblike face fusion elements. Within the “abnormal” zone of carbonatite core, small apatite individua differ in clear sharp contours, and absolutely even surface of cutting planes which can be explained by gradual intensification of surface defects of the mineral surface as a source of fusion layers at the subsequent carbonization stages. Originality. Morphological features of apatite from Kovdor deposit are characterized by the pronounced typomorphism being the sensitive indicator of evolution of mineral genesis system. It has been identified that formation of apatite typomorphic characteristics depends upon manifestation activity of carbonization within primary ores which achieves its maximum in an “abnormal” zone of carbonatite core. Practical implications. The results are interesting from the viewpoint of prognostic and prospecting informativeness, solving engineering problems, and rational mining and homogenizing of apatite-bearing ores before their delivery to a preparation plant. The information is recommended to be used to optimize prospect and evaluation of comparable objects connected with Ukrainian carbonatite complexes.

Мета. Всебічне вивчення морфології апатиту в карбонатвмісних відмінах комплексних руд Ковдорського родовища як важливої типоморфної ознаки мінералу, що володіє високою генетичною та прикладною інформативністю. Методика. Дослідження засновані на онтогенічному підході для вивчення типоморфних якостей апатиту родовища. Використовували можливості традиційної та растрової електронної мікроскопії. Деталі внутрішньої морфології вивчали із застосуванням структурного травлення й препаратів з імерсійною рідиною. Топомінералогічні спостереження дозволили фіксувати особливості просторової мінливості морфологічних ознак. Результати. Найважливішою особливістю морфології більшості індивідів апатиту в карбонатвмісних рудах є розвиток подовженого, еліпсоїдального вигляду зерен із переважаючим класом крупності 0.16 – 0.30 мм. Внутрішня морфологія (анатомічний рисунок) характеризується яскраво вираженою блоковою будовою. Формування виділень апатиту в карбонатному матриксі пов’язано з фронтальним розчиненням раніше утворених поліедрічних зерен апатиту II під впливом агресивних карбонатних розплавів-розчинів. Найбільш активно розчиняються ділянки поверхні, що відповідають “граням” призми. Виділення апатиту в карбонатних рудах характеризуються специфічною згладженою поверхнею у вигляді складного поєднання плоских і ребрових гранних елементів розчинення. У “аномальній” зоні карбонатитового ядра дрібні індивіди апатиту відрізняються чіткими прямолінійними контурами та абсолютно рівною поверхнею площин, які ограняють, що пояснюється поступовим посиленням ролі дефектів поверхні мінералу, як джерела шарів розчинення, на більш пізніх етапах карбонатизаціі. Наукова новизна. Морфологічні ознаки апатиту Ковдорського родовища характеризуються яскраво вираженим типоморфізмом, є чуйним індикатором еволюції системи мінералогенезу. Виявлено, що формування типоморфних якостей апатиту залежить від активності прояву карбонатизаціі в первинних рудах, яка досягає максимального розвитку в “аномальній” зоні карбонатитового ядра. Практична значимість. Результати представляють інтерес з позицій прогнозно-пошукової інформативності, вирішення питань технологічного порядку, а також раціонального відпрацювання та усереднення апатитвмісних руд перед подачею їх на збагачувальну фабрику. Інформацію рекомендується використовувати для оптимізації пошуку й оцінки аналогічних об’єктів, пов’язаних з карбонатитовими комплексами, на території України.

Цель. Всестороннее изучение морфологии апатита в карбонатсодержащих разностях комплексных руд Ковдорского месторождения как важного типоморфного признака минерала, обладающего высокой генетической и прикладной информативностью. Методика. Исследования основаны на онтогеническом подходе для изучения типоморфных качеств апатита месторождения. Использовались возможности традиционной и растровой электронной микроскопии. Детали внутренней морфологии изучались с применением структурного травления и препаратов с иммерсионной жид- костью. Топоминералогические наблюдения позволили фиксировать особенности пространственной изменчивости морфологических признаков. Результаты. Важнейшей особенностью морфологии большинства индивидов апатита в карбонатсодержащих рудах является развитие удлиненного, эллипсоидального облика зерен с преобладающим классом крупности 0.16 – 0.30 мм. Внутренняя морфология (анатомический рисунок) характеризуется ярко выраженным блоковым строением. Формирование выделений апатита в карбонатном матриксе связано с фронтальным растворением ранее образованных полиэдрических зерен апатита II под воздействием агрессивных карбонатных расплавов-растворов. Наиболее активно растворяются участки поверхности, соответствующие “граням” призмы. Выделения апатита в карбонатных рудах характеризуются специфической сглаженной поверхностью в виде сложного сочетания плоских и реберных гранных элементов растворения. В “аномальной” зоне карбонатитового ядра мелкие индивиды апатита отличаются четкими прямолинейными контурами и совершенно ровной поверхностью ограняющих плоскостей, что объясняется постепенным усилением роли дефектов поверхности минерала, как источника слоев растворения, на более поздних этапах карбонатизации. Научная новизна. Морфологические признаки апатита Ковдорского месторождения характеризуются ярко выраженным типоморфизмом, являются чутким индикатором эволюции системы минералогенеза. Выявлено, что формирования типоморфных качеств апатита зависит от активности проявления карбонатизации в первичных рудах, которая достигает максимального развития в “аномальной” зоне карбонатитового ядра. Практическая значимость. Результаты представляют интерес с позиций прогнозно-поисковой информативности, решения вопросов технологического порядка, а также рациональной отработки и усреднения апатитсодержащих руд перед подачей их на обогатительную фабрику. Информацию рекомендуется использовать для оптимизации поиска и оценки аналогичных объектов, связанных с карбонатитовыми комплексами, на территории Украины.