Месторождения фосфоритов Кара-Тау

В строении бассейна принимают участие PZ и KZосадочные образования, залегающие на мощной докембрийской терригенной толще с подчиненным количеством карбонатных и вулканогенных пород.

Трансгрессивно, с угловым несогласием PR образования перекрыты PZ₁ (C₁–O₂) отложениями, подразделяемыми на продуктивную кремнисто-карбонатную чулактаускую и перекрывающую ее карбонатную шабактинскую свиты. Породы этих свит смяты в складки; пласты имеют моноклинальное залегание, падая на СВ под углами от 30-60°. В юго-восточной части бассейна они поставлены вертикально и даже отмечаются опрокинутые залегания. Породы нарушены многочисленными продольными, поперечными и диагональными разрывными нарушениями с различной амплитудой смещения крыльев.

В ЮВ части бассейна присутствуют тела О₃ гранитоидов, с которыми связан локальный метаморфизм фосфатных и карбонатно-кремнистых нижнепалеозойских толщ.

Продуктивная кремнисто-карбонатная чулактауская свита мощностью в 50-100 м подразделяется на четыре горизонта: нижних доломитов, кремневый, продуктивный и железистых доломитов. Продуктивный горизонт мощностью до 65 м в СЗ части бассейна в свою очередь подразделяется на нижнюю фосфоритную (кондиционные фосфоритовые руды), среднюю фосфатно-сланцевую (фосфатные глинисто-кремнистые сланцы) и верхнюю фосфоритную пачки.

Одно из самых крупных эксплуатируемых месторождений бассейна - Джанатас, находящееся в 90 км к северо-западу от г. Каратау, в составе своего продуктивного горизонта включает все три указанные пачки. Нижняя фосфоритовая пачка мощностью 3-20 м в своем основании представлена тонким переслаиванием кремней с фосфоритами, сменяемым вверх пластами высококачественных субмономинеральных и карбонатных фосфоритов, разделенных маломощными прослоями бедных кремнистых фосфоритов и алевритовых фосфатно-глинистых сланцев.

Схема размещения типов руд на месторождении Джанатас. Фосфоритовые руды: 1 - богатые (а - низкомагнезиальные, б - магнезиальные, в - высокомагнезиальные); 2 - рядовые; 3 - бедные; 4 - фосфатно-кремнистые руды; 5 - кремнистые руды; 6 - доломиты.

Средняя фосфатно-сланцевая пачка сложена фосфатно-кремнистыми, карбонатно-глинистыми породами иногда с прослоями фосфоритов. Мощность пачки 0,5-33 м.Верхняя фосфоритная пачка сложена темно-серыми мономинеральными и карбонатными фосфоритами с прослоями фосфоритного конгломерата до 1-4 м мощностью.

Фосфориты месторождения Джанатас типичны для бассейна в целом. Это плотные серые и темно-серые до черных образования микрозернистой структуры: фосфатные зерна и оолиты диаметром 0,08-0,2 мм тесно сгружены в фосфатном или фосфатно-карбонатно-кремнистом цементе. Ведущий минерал - фторкарбонатапатит.

По содержанию Р₂O₅ (мас. %) на месторождении выделено четыре основных типа фосфатных руд: богатые, рядовые, бедные, фосфатно-кремнистые. В свою очередь богатые руды по содержанию MgO (мас. %) подразделяются на низкомагнезиальные, магнезиальныеи высокомагнезиальные.

Образование фосфоритоносных толщ Каратауского бассейна связано с морской кремнисто-карбонатной седиментацией в условиях миогеосинклинального режима.