Metalogenija jurskih karstnih boksita rudnih rejona Vojnik-Maganik i Prekornica, Crna Gora

Abstract

U geološkoj građi boksitonosnih rejona Vojnik-Maganik i Prekornica, koji se nalaze u središnjem dijelu Crne Gore, učestvuju geološke tvorevine perma, trijasa, jure, krede, paleogena i kvartara. U geografskom pogledu ovi tereni pripadaju jugoistočnim Dinaridima, a u geotektonskom smislu, tektonskoj zoni Visoki krš, odnosno Kučkoj tektonskoj subjedinici. Jurski karstni boksiti formirani su na karstifikovanom paloreljefu izgrađenom od karbonatnih sedimenata gornjotrijaske, lijaske i doger–oksfordske starosti. Stvaranje karstnih depresija različitih oblika i veličina i intezivna paleokarstifikacija naročito su izraženi u gornjotrijaskim krečnjacima, na kojima se nalaze najveća i najznačajnija ležišta crvenih boksita u Crnoj Gori. Na osnovu geoloških uslova, teksturnih, mineraloških i geohemijskih karakteristika boksita, ležišta jurskih karstnih boksita rudnih rejona Vojnik- Maganik i Prekornica pripadaju grupi primarnih ("in situ") ležišta. Diskordantno preko boksita i karbonatnog paleoreljefa različite starosti, na čitavom proučavanom prostoru nalaze se transgresivni slojeviti i bankoviti krečnjaci gornjeg kimeridža i titona. Na osnovu mineraloških ispitivanja (DTA i TG, XRD i SEM-EDS) utvrđeno je da je glavni nosilac aluminije u ležištima boksita rudnih rejona Vojnik–Maganik i Prekornica mineral bemit. Od ostalih glavnih minerala prisutni su kaolinit, gibsit, hematit, getit i anatas. Detektovani su još i monacit i ksenotim; REE karbonati-Ce i Nd, ilmenit, magnetit, motramit, biotit, K-feldspat, cirkon i drugi. Veoma jaka pozitivna korelacija elemenata rijetkih zemalja, P i Sr ukazuje na važnu ulogu minerala fosfora kao glavnih minerala nosilaca elemenata rijetkih zemalja. Prisustvo rezidualnog i autigenog monacita i ksenotima jasno ukazuje da prvi minerali elemenata rijetkih zemalja potiču iz primarnih izvora, dok su drugi formirani u prvim fazama boksitizacije, u oksidacionim uslovima. Na osnovu rezultata ispitivanja 252 probe boksita dokazana je verikalna distribucija elemenata rijetkih zemalja, sa značajnim povećanjem sadržaja REE u donjem dijelu rudnih tijela i visoka korelacija između lakih, srednjih i teških lantanida. Geohemijskim proučavanjem boksita [hemijske analize, geohemijske analize makro i mikroelemenata (ICP-MS) i oksida, mikroelemenata i elemenata rijetkih zemalja (ICP-AES/MS)] i statističkom obradom podataka, univarijantnim, bivarijantnim i multivarijantnim metodama, utvrđeno je da se u procesu METALOGENIJA JURSKIH KARSTNIH BOKSITA RUDNIH REJONA VOJNIK–MAGANIK I PREKORNICA, CRNA GORA v boksitizacije matičnog alumosilikatnog materijala izlužuju: Si, Na, K, Ba, Rb i Mg, dok se akumuliraju: Al, Ti, Fe, Zr, Cr, Ga i Th, kao i U i V. U donjem dijelu boksitnih tijela koncentrišu se P, Sr, Sc i sa njima Y i ostali REE. Ova grupa elemenata geohemijski je povezana sa Ca, Ni, Co, i Mn. Svi analizirani uzorci imaju negativnu Eu anomaliju sa relativno malim rasponom, dok anomalije Ce pokazuju dvojako ponašanje...

The Vojnik-Maganik and Prekornica bauxite-bearing regions are situated in the central part of Montenegro, where Permian, Triassic, Jurassic, Cretaceous, Paleocene and Quaternary geological units form the geological structure. Geographically, these terrains are part of southeast Dinarides, and geo-tectonically they are part of the High Karst tectonic zone, therefore tectonic subunit of Kuči. Jurassic karstic bauxites are formed on the karstified paleorelief made of carbonate sediments of Late Triassic, Early Jurassic and Middle Jurassic–Oxfordian age. Creation of karstic depressions of various shapes and sizes was especially significant on Late Triassic limestones, on which, the biggest and the most important deposits of red bauxite in Montenegro, were formed. Based on geological conditions, textures, mineralogical and geochemical characteristics of bauxites, deposits of Vojnik-Maganik and Prekornica ore regions are classified as primary karstic (“in situ”) deposits. Transgressive bedded and thick-bedded limestone of the Late Kimmeridgian and Tithonian age are laying discordantly over the Jurassic bauxites and carbonate paleotopographic relief of various ages. Based on mineralogical studying (DTA i TG, XRD i SEM-EDS) it has been determined that the bauxites deposits of the Vojnik-Maganik and Prekornica ore regions consist of boehmite as the major Al mineral. The other major minerals are kaolinite, gibbsite, hematite, goethite and anatase. Other minerals were detected as well, such as monazite and xenotime, REE carbonates-Ce and Nd, ilmenite, magnetite, mottramite, biotite, K-feldspar, zircon, etc. A very strong positive correlation between REE and P and Sr, shows the importance of the P-minerals as the main carriers of the rare earth elements. The presence of residual and authigenic monazite and xenotime is clearly indicating that the some of REE minerals were redeposited from the primary sources, and the other were formed in the early bauxitization stage, under oxidizing conditions. Based on the results of testing of 252 bauxites samples, a vertical distribution of REE has been proven, together with significant increasing of the REE content in the basal parts of the ore bodies and a high correlation between the light, medium and heavy lanthanides. Based on geochemical investigations of bauxites [chemical analyses, geochemical analyses of major and trace elements (ICP-MS) and oxides, trace elements and rare METALOGENIJA JURSKIH KARSTNIH BOKSITA RUDNIH REJONA VOJNIK–MAGANIK I PREKORNICA, CRNA GORA viii earth elements (ICP-AES/MS)], and various methods of statistical data processing, it is determined that, during the bauxitization of parent aluminosilicate materials, the leaching of Si, Na, K, Ba, Rb and Mg occurred, while the Al, Ti, Fe, Zr, Cr, Ga i Th, as well as U and V, were accumulating. In the lower part of the bauxite ore bodies, P, Sr, Sc together with Y and other REE were concentrated. This group of elements is geochemically connected with Ca, Ni, Co and Mn. All analysed samples display negative Eu anomaly with low range, while the Ce anomalies are shows bimodal behaviour...