Ответы по основам учения о полезных ископаемых - файл n1.docx

Ответы по основам учения о полезных ископаемых
скачать (447.7 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx448kb.13.10.2012 21:01скачать

n1.docx


1.Генетическая классификация месторождений полезных ископаемых.

Процессы образования месторождений полезных ископаемых: эндогенные (внутри рожденные), протекающие за счет внутренней тепловой энергии земного шара, и экзогенные (извне рожденные).

Эндогенные месторождения разделяются на категории:

  1. Магматические (магматогенные)

  2. Пигматитовые

  3. Скарновые

  4. Гидротермальные

  5. Стратиформные

  6. Карбонатитовые

  7. альбититовые

Экзогенные месторождения полезных ископаемых возникают в результате геологических процессов, протекающих в поверхностной зоне земной коры. Среди них выделяют:

  1. Месторождения кор выветривания

  2. Инфильтрационные

  3. Россыпные

  4. Месторождения хим. Осадков истинных и коллоидных рас-в

  5. Биохемогенные

  6. Месторождения строит. материалов

МАГМАТИЧЕСКИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ  залежи полезных ископаемых, сформировавшиеся в недрах Земли в процессе остывания и раскристаллизации основной или щелочной магмы, содержащей в своём составе повышенные концентрации ценных минералов. Месторождения делятся на ликвационные и кристаллизационные 

Пегматиты и связанные с ними месторождения относятся к продуктам поздних стадий раскристаллизации силикатных расплавов, насыщенных флюидными компонентами. Выделяют две группы пегматитов — магматогенные и метаморфогенные.

Скарн - (от швед. scarn, буквально - грязь, отбросы), метасоматические горные породы, сложенные известково-магнезиально-железистыми силикатами и алюмосиликатами; возникают в зоне высокотемпературного контактового ореола магматических горных пород в результате химического взаимодействия карбонатных пород с магмой, интрузивными или другими алюмосиликатными породами при посредстве горячих магматогенных растворов. Различают известковые Скарны, сложенные Ca-Mg-Fe-силикатами и алюмосиликатами (пироксены ряда диопсид-геденбергит и гранаты ряда гроссуляр-андрадит), и магнезиальные Скарн, с магнийсодержащими минералами (форстерит, диопсид, шпинель, флогопит).

Гидротермальные месторождения представляют собой промышленные минеральные скопления, созданные циркулирующими под поверхностью земли горячими, обогащенными полезными компонентами газово-житкими растворами.

Стратиформные месторождения - рудные залежи, связанные с группой определённых пластов слоистых осадочных и вулканогенно-осадочных горных пород, сосредоточенные в пределах одного или нескольких стратиграфических горизонтов .
Типичные примеры: месторождения свинцово-цинковых руд в карбонатных породах шт. Миссури (США), месторождения медных и медно-серебряных руд в медистых песчаниках (м-ние Джезказган в Центральном Казахстане), стратиформное урановое оруденение в Сев. Казахстане (м-ние Абай).

Карбонатитами называются эндогенные скопления кальцита, доломита и других карбонатов, пространственно и генетически ассоциированные с интрузивами ультраосновного щелочного состава центрального типа, формирующимися в обстановке платформенной активизации.

Альбититы и грейзены представляют собой щелочные метасоматиты, образованные постмагматическими или метаморфическими пневматолито-гидротермальными флюидами. Их объединяет общность происхождения, локализации и источника вещества.

Месторождения выветривания. В данную группу отнесены месторождения, образование которых непосредственно связано с процессами выветривания. Выветривание – процесс механического и химического разрушения горных пород под влиянием колебаний температуры, воды, газов, в результате деятельности растительных и животных организмов.

ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, залежи полезных ископаемых, возникшие в результате растворения и переотложения веществ циркулирующими в глубине Земли химически активными водными растворами. К инфильтрационным месторождениям относятся некоторые месторождения железа (Алапаевские), меди, никеля, урана (Витватерсранд, Блайнд-Ривер), самородной серы (Гаурдак, Шорсу).

Ро́ссыпи (англ. Placers) — скопление обломочного материала горных пород, содержащего в виде обломков, агрегатов, зёрен ценные россыпеобразующие минералы[1]. Представляют собой особую группу месторождений полезных ископаемых. Россыпи образуются в результате разрушения коренных горных пород и их переотложения под влиянием различных экзогенных процессов (например, аллювия).

Химические осадочные месторождения включают месторождения солей,гипсаангидритаборатовбаритаруд железамарганцаалюминия (бокситов), а также некоторых цветных и редких металлов (медьмолибденванадийуран), возникших из истинных и коллоидных растворов на дне водоёмов. 

биохемогенные и органогенные породы - продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки). 

Строительные материалы — материалы для возведения зданий и сооружений. Наряду со «старыми» материалами как древесина и кирпич с началом промышленной революции появились новые стройматериалы как бетонстальстекло и пластмасса
2 Структуры и текстуры руд

Структура руд определяется формой, размерами и взаимоотношениями зерен слагающих их минералов.

Текстура руд определяется формой, размерами и взаимоотношениями агрегатов зерен слагающих их минералов.

Различают структуры и текстуры разного масштаба: мега – наблюдаемые в обнаженных и горных выработках, макро – видимые в образцах и микро – устанавливаемые под микроскопом.

Текстуры руд можно разделить на десять групп с различным количеством их видов внутри каждой группы: массивная, пятнистая, полосчатая, про-жилковая, сфероидальная, почковидная, дробления, пустотная, каркасная, рыхлая. Некоторые разновидности текстур в схематичном виде изображены на рис. 1.

Массивная текстура широко распространена и принадлежит рудам равномерного сплошного мономинерального и полиминерального сложения.

Пятнистая текстура характеризуется неправильными, прерывистыми скоплениями рудных минералов среди нерудной минеральной массы. По размерам этих скоплений она разделяется на собственно пятнистую (такси-товую, см. рис. 1,а)и вкрапленную.

Полосчатая текстура отличается чередованием полос различного минерального состава (см. рис. 1, б). Для осадочных образований ее примером может служить слоистая текстура, для метаморфических — гнейсовидная, сланцеватая, плойчатая, для магматогенных — крустификационная (см. рис. 1, в), поточная (флюктуационная) и др. Полосчатая текстура по взаиморасположению минеральных полос различного состава может быть асимметричной (см. рис. 1, б) и симметричной (см. рис. 1, в).

Прожилковая текстура образуется системой сетчатых, пересекающихся или субпараллельных прожилков (см. рис. 1, г).

Сфероидальная текстура характеризуется концентрическими скоплениями рудообразующих минеральных агрегатов. Эта группа довольно разнообразна по видам текстур. Среди них можно отметить нодулярную и кольцевую текстуру руд некоторых магматических месторождений, кокардовую (см. рис. 1, д) и друзовую гидротермальных месторождений, конкреционную и секреционную минеральных масс коры выветривания, оолитовую (см. рис. 1, е), бобовую и конгломератовую осадочных месторождений.

Почковидная текстура, известная среди руд гидротермального и поверхностного происхождения, формируется вследствие процессов коллоидного минералообразования (см. рис. 1, ж).

Дробления текстура особенно типична для многостадийных месторождений и обусловливается дроблением минеральных масс ранних генераций, сцементированных рудообразующими агрегатами поздних генераций (см. рис. 1, з, и).

Пустотная текстура отличается кавернозным строением руды, особенно характерным для продуктов коры выветривания.

Каркасная текстура, также типичная для зоны окисления, формируется в результате развития тонких, более или менее закономерно расположенных перепонок твердых минеральных скоплений, создающих каркас, ячейки которого в той или иной мере выполнены рыхлой минеральной массой (см. рис. 1,к).

Рыхлая текстура развивается среди слабодиагенезированных осадков с обломками и зернами различного размера.

Структуры руд можно разделить на тринадцать важнейших групп с различным количеством их видов в каждой группе: равнозернистая, неравно-зернистая, пластинчатая, волокнистая, зональная, кристаллографически-ориентированная, тесного срастания, окаймления, замещения, дробления, колломорфная, сферолитовая и обломочная. Некоторые разновидности этих структур схематически показаны на рис. 2.

Равнозернистая структура определяет строение рудной массы, сложенной относительно равновеликими мономинеральными или полиминеральными агрегатами сравнительно изометрических зерен (см. рис. 2, а). В этой группе выделяется несколько видов структур отложения (гипидиоморф-нозернистая, аллотриоморфнозернистая, сидеронитовая).

Неравнозернистая структура отличается развитием крупных минеральных зерен среди мелкой их массы или, наоборот, наличием мелких зерен среди крупных кристаллов (см. рис. 2, б). В этой группе, как и в предыдущей, известны структуры отложения (порфировая, пойки-литовая, эмульсионная и др.) и структуры перекристаллизации (порфиро-бластическая).

Пластинчатая структура выделяется пластинчатой формой всех или преобладающих зерен мономинеральной или полиминеральной рудной массы (см. рис. 2, в).

Волокнистая структура характеризуется тонконитевидным волокнистым строением слагающих руду минеральных агрегатов (см. рис. 2, г).

d:\ncstu\основы учения о пи\основы учения о пи\лабораторные работы\4 002.jpgd:\ncstu\основы учения о пи\основы учения о пи\лабораторные работы\4 001.jpg


3. Морфология тел ПИ

Среди бесконечного разнообразия форм рудных тел можно выделить следующие главные типы: пласты, линзы, жилы, трубы столбы, штокверки, штоки, тела неправильной формы, гнезда, (карманы) и комбинированные залежи.

Пластами называют плоские, пластинообразные тела полезных ископаемых, образующихся в водных бассейнах синхронно с вмещающими осадочными породами. Морфологически на них похожи пластообразные метасоматические тела, формировавшиеся по осадочным толщам. Кроме того, выделяют магматогеные пластообразные залежи в стратифицированных ультраосновных и щелочных плутонах.

Основными элементами пластов являются элементы залегания (азимут и угол падения, длины по падению и простиранию и мощность). В зависимости от угла падения выделяют:

пологие (меньше 450)

крутые (больше 45O).

Различают несколько экономических категорий мощностей:

рабочую – минимальную, при которой рентабельно разрабатывать, эксплуатационную – сумму всех прослоев с рудным веществом и без него, входящих в рабочую часть пласта,

полезную, представляющую собой суммарную мощность пачек полезного ископаемого, извлекаемого при добыче.

Линзы представляют собой плоские тела дискообразной или лентообразной формы Они типичны для вулканогенно-осадочных месторождений в субмаринных условиях, но образуются и метасоматическим и магматическим способом. Как и для пластовых тел, они бывают полого падающие и крутопадающие.

Жилы относятся к эпигенетическим рудным образованиям и в подавляющем большинстве представляют собой трещины в горных породах, выполненные минеральным веществом. Но имеются и метасоматические жилообразные тела. Выделяют следующие элементы жил:

зальбанды- контакты жилы с вмещающими породами со стороны висячего и лежачего боков;

апофизы - ответвления; ореолы измененных околожильных пород.

В пределах жил, обособляются участки с повышенными содержаниями полезных компонентов. Их называют рудными столбами. Они бывают морфологическими, обусловленными местными раздувами жилы, и концентрационными, связанными с локальными высокими концкнтрациями ценных компонентов.

Как и в пластовых телах, в жилах измеряют элементы залегания, длины по простиранию и падению, мощность и склонения. В морфологическом отношении различают типы жил: простые, сложные, четковидные, камерные, седловидные, ленточные, оперенные.

Месторождения представлены либо одной крупной жил сложного строения, либо серией более мелких. Выделяют жильные рудные поля, включающие несколько сближенных месторождений.

Трубы, трубки и трубообразные и столбообразные залежи представляют собой удлиненные по одной оси рудные тела. Они часто имеют форму удлиненных, опрокинутых вершиной на глубину конусов. Важными элементами этого типа тел является угол ныряния, который измеряется между осью тела и горизонтальной плоскостью, и диаметр залежи на разных гипсометрических уровнях. Наиболее типичны такие формы для алмазоносных трубок, полиметаллических и золотосеребряных залежей в вулканических аппаратах и рудных столбов в узлах пересечений вертикальных трещин на гидротермальных месторождениях.

Штокверк – не морфологическое понятие. Это некоторый объем горных пород, интенсивно рассеченных разноориентированными системами коротких трещин, по которым развивается рудная минерализация. Часто между трещинами располагается вкрапленное оруденение. Штокверки могут иметь самую разнообразную форму - трубки, изометрические тела, линейные жилообразные системы, пологие линзо- и пластообразные залежи.

Шток – грушевидное крутоориентированное рудное тело с округлым, эллиптическим горизонтальным сечением, быстро выклинивающееся на глубине, коническое и аркообразное в разрезе. Эта форма типична для гидротермально-метасоматических, медно-порфировых, скарновых и грейзеновых месторождений.

Тела неправuльной формы – ящичные, караваеобразные с выступами и пережимами, амебообразные. Могут быть изометричными, уплощенными, дискообразными, удлиненными, призматическими. Характерны для субмаринных колчеданных и железно-марганцевых месторождений, скарновых залежей, разнобразных рудных образований в карстовых структурах.

Гнезда – небольшие изометричные скопления рудного вещества. Для золоторудных, ртутных, хромитовых и редкометальных, и некоторых других типов месторождений в ряде случаев являются ведущим морфологическим типом. Промышленный интерес представляют участки, насыщенные рудными гнездами. В магматических месторождениях они часто имеют форму шлиров, линзочек, шарообразных выделений. К этой же категории относят и рудные карманы -–изометричные накопления рудного материала в зоне выветривания, в карстовых кавернах, в полостях и пустотах вблизи экранизирующих поверхностей на гидротермальных месторождениях.

Комбинированные залежи представляют собой сложные формы рудных тел, состоящие из нескольких простых морфологических элементов. Наиболее распространены грибообразные и медузообразные залежи. Они имеют верхнюю пологую, иногда дискообразную часть, шляпку, одну или серию подводящих жилообразных ножек. Эти залежи характерны для субмаринных вулканических осадочных месторождений и остаточных залежей в коре выветривания. Кроме того, возможны и другие сочетания: пластовых и жильных форм, штоков и жил, трубообразных, линзовидных и жильных элементов и ряд других.
4. Магматические месторождения. Условия образования, особенности морфологии тел, их условий залегания и вещественного состава.

Магматические месторождения образуются в процессе дифференциации и кристаллизации магмы при высокой температуре – порядка 1500-8000, высоком давлении – сотни атмосфер и на значительных глубинах – 3–5км. Залегают магматические месторождения среди изверженных горных пород.

Характерной особенностью магматических месторождений является тесная связь их с изверженными горными породами, с которыми они образуются в результате общих процессов. Магматические месторождения представляют собой промышленные объекты как рудные (платина, хромит, железные, титановые и медно-никелевые руды и др.), так и нерудные (алмаз, графит, апатит и др.).

Магматические месторождения залегают главным образом в интрузивных породах.

Интрузивные породы, вмещающие магматические месторождения, обычно относятся к основным и ультраосновным разностям – габбро, нориты, пироксениты, перидотиты и дуниты.

К основным породам (габбро, норитами, анортозитами) пространственно и генетически связаны месторождения титана, ванадия, меди, никеля, кобальта и платиноидов.

С ультраосновными породами (дунитами, перидотитами, пироксенитами) связаны месторождения платины, хромитов, алмаза и иногда меди-никеля.

В кислых породах магматические месторождения встречаются довольно редко.

Морфологические особенности магматических месторождений.Формы рудных тел магматических месторождений отличаются значительным разнообразием. Среди них наблюдаются гнездообразные и штокообразные тела (уральские месторождения платины), жилообразные и плитообразные залежи (Сарановское месторождение хромита), линзообразные залежи и жилы (медно-никелевые месторождения), столбообразные тела (алмазоносные кимберлиты Южной Африки и Восточной Сибири) и, наконец, залежи крайне неправильной формы.

Наряду с крупными залежами, размеры которых составляют сотни метров по простиранию и падению, встречаются и незначительные по размерам тела, имеющие несколько дециметров или сантиментов в поперечнике.

Текстуры руд магматических месторождений довольно разнообразны, наиболее характерны для них следующие: массивные, вкрапленные, полосчатые, бобовые (нодулярные), очковые, пятнистые, шлировые, петельчатые, брекчиевые, брекчиевидные и др.

Для руд магматических месторождений характерны следующие используемые в промышленности элементы: Cr, Ti, Fe, V, Pt, Os, Ir, Rh, Pd, Cu, Ni, Co, P, C.

Магматические месторождения, относящиеся к группе эндогенных образований, могут быть подразделены согласно А.Н. Заварицкому на следующие классы и типы.

  1. Кристаллизационные:

    1. Ранней кристаллизации (аккумулятивные);

    2. Поздней кристаллизации (фузивные).

  2. Ликвационные:

    1. Собственно ликвационные;

    2. Отщепленные.

  1. Кристаллизационные месторождения образуются в результате кристаллизационной дифференциации, т.е. в результате обособления кристаллов (твердая фаза) в магматическом расплаве (жидкая фаза).

  2. Ликвационные месторождения образуются в результате ликвации магмы, т.е. разделения жидкого однородного магматического расплава на несмешивающейся силикатные и рудные жидкости.

Формации магматических месторождений определяются главным образом вещественным составом их руд, который в свою очередь зависит от связи месторождений с определенными комплексами изверженных пород.

Формация самородной платины в ультраосновных породах. Самородная платина встречается в природе обычно в виде твердого раствора с железом и с металлами группы платины (Os, Ir, Rh, Ru, Pd).

Хромитовая формация. Месторождения хромита встречаются главным образом в змеевиках, образовавшихся за счет автометаморфизма дунитов и перидотитов.

Титаномагнетитовая формация в основных породах. В основных породах встречаются титаномагнетитовые руды, слагающиеся магнетитом, ильменитом и гематитом.

Медно-никелевая формация в основных и ультраосновных породах. Представлена месторождениями сплошных и вкрапленных сульфидных руд в габбро, норитах, траппах и реже в пироксенитах и змеевиках.

Алмазоносная кимберлитовая формация. Кимберлиты, представляющие собой брекчиевидные породы из группы перидотитов, широко развиты в Южной Африке и в Восточной Сибири. Они имеют форму трубообразных тел и прорывают осадочные и изверженные комплексы пород.

Апатито-нефелиновая формация. В нефелиновых сиенитах Кольского полуострова, залегающих в форме лакколита, среди древних гнейсов и сланцев известны крупнейшие месторождения апатитовых руд. Вещественный состав их следующий: апатит, нефелин, пироксен, ильменит, магнетит, сфен, лопарит и др.

Лопаритовая формация. А.И. Гинзбург и др. описывают крупные комплексные месторождения редких земель и ниобия, залегающие в виде пластообразных залежей среди щелочных пород (ийолитов, луявритов и др.).

Формация акцессорного колумбита. В работе Ф.Р. Апельцина и Л.Г. Фельдмана рассмотрены крупные месторождения колумбита – ниобиевого сырья, известные в Сев. Норвегии (Африка), где объектом разработки ранее служили россыпи, а теперь коренные месторождения.
5. Ликвационные месторождения

Магматические месторождения, относящиеся к группе эндогенных образований, могут быть подразделены согласно А.Н. Заварицкому на следующие классы и типы.

  1. Кристаллизационные:

    1. Ранней кристаллизации (аккумулятивные);

    2. Поздней кристаллизации (фузивные).

  2. Ликвационные:

    1. Собственно ликвационные;

    2. Отщепленные.

  1. Ликвационные месторождения образуются в результате ликвации магмы, т.е. разделения жидкого однородного магматического расплава на несмешивающейся силикатные и рудные жидкости. Ликвация экспериментально доказана для силикатных и сульфидных масс работами И. Фогта, А.С. Гинзбурга и др.

При температуре выше 15000С, особенно в присутствии минерализаторов, сульфиды в известной степени растворимы в силикатном расплаве. По мере снижения температуры растворимость сульфидов уменьшается и первичная магма начинает разделяться на сульфидный и силикатный расплавы. Сульфидный расплав обладает высокой подвижностью и текучестью.

Кроме того, при плавке сульфидных медных руд в шахтных печах получаются несмешивающиеся и разделяющиеся между собой по удельному весу сульфидный расплав (штейн) и силикатная масса (шлак).

Способом ликвации можно объяснить формирование сульфидно-никелевых месторождений в основных породах. В начальной стадии процесса ликвации магмы образовались, вероятно, небольшие жидкие каплевидные выделения сульфидов в жидкой же силикатной магме. Затем эти капельки соединялись между собой в более крупные, и под действием силы тяжести опускались вниз. Здесь, у постели интрузива, таким же путем формировались жилообразные или пластообразные рудные тела, получившие образное название «донных залежей». Типичным примером таких месторождений является медно-никелевое месторождение Седбери в Канаде.

Предполагается, что под воздействием внешних тектонических сил рудный расплав может переместиться внутри интрузива и даже выйти за его пределы и образовать так называемое инъекционное или отщепленное месторождение. Действительно, в районе месторождения Седбери, да и в некоторых других месторождениях (Норильское) наблюдаются сульфидные залежи не6 только в габбровой интрузии, но и во вмещающих ее вулканогенных породах.

Вопрос образования медно-никелевых месторождений Норильского района рассмотрен в содержательной статье Н.С. Зонтова. Автор выделяет сингенетическое оруденение и рудные жилы, генетически связывая то и другое с интрузивом дифференцированных габбро-диабазов. Сингенетическое оруденение, представленное шлирами и вкрапленностью приурочено к придонным частям интрузивов, особенно к впадине дна. Автор приходит к выводу о обособленности этих руд в результате ликвации магмы в раннюю стадию. Рудные жилы имеют тесную пространственную и генетическую связь как с дифференцированными габбро-диабазами, так и с сингенетическими месторождениями. Образование рудных жил обусловлено раскрытием контракционных трещин в габбро-диабазах и трещин отдельности в подстилающих породах, что происходило на поздней стадии становления интрузива.

Зонтов рассматривает и сингенетическое и жильное оруденение как ликвационно-магматические образования, в которых обособление сульфидного расплава произошло в жидкомагматическую стадию, а кристаллизация сульфидов – в послемагматическую стадию в уже затвердевшем интрузиве.
6. Кристаллизационные месторождения

Магматические месторождения, относящиеся к группе эндогенных образований, могут быть подразделены согласно А.Н. Заварицкому на следующие классы и типы.

  1. Кристаллизационные:

    1. Ранней кристаллизации (аккумулятивные);

    2. Поздней кристаллизации (фузивные).

  2. Ликвационные:

    1. Собственно ликвационные;

    2. Отщепленные.

  1. Кристаллизационные месторождения образуются в результате кристаллизационной дифференциации, т.е. в результате обособления кристаллов (твердая фаза) в магматическом расплаве (жидкая фаза).

Поскольку образование указанных месторождений происходит при процессе кристаллизации магмы путем выделения (сегрегации) из нее тугоплавких минералов, то нередко они носят название сегрегационных. Месторождения эти образуются в ранний период кристаллизации магмы и являются почти одновременными (сингенетичными) с вмещающими их магматическими породами.

Для месторождений типа ранней кристаллизации (аккумулятивных) характерны следующие основные признаки:

Характерными примерами месторождений типа ранней кристаллизации являются: Бушвельдское месторождение платины и хромита в Южной Африке, некоторые из месторождений хромита и платины на Урале, месторождения алмазов в Трансваале и в Якутии.

В более поздние стадии процесса кристаллизации магмы в последней накапливаются особые вещества так называемые минерализаторы. К ним относятся легколетучие соединения хлора, фтора, бора и воды. По мнению некоторых петрологов, аналогичную роль играют и труднолетучие соединения лития, бериллия, вольфрама, титана и др. Присутствие минерализаторов в магме уменьшает ее вязкость и понижает температуру кристаллизации рудных минералов, что и может привести к образованию позднемагматических или так называемых гистеромагматических месторождений.

В последних, в первую очередь кристаллизуются силикатные породообразующие минералы, а затем - рудные. При кристаллизации рудных минералов в почти затвердевшем геологическом теле (интрузии) будет находиться остаточный рудный расплав, который может несколько перемещаться в пределах интрузии как под влиянием внешних тектонических сил, так и вследствие своего внутреннего газового напряжения. Образующиеся при этом позднемагматические (фузивные) месторождения имеют следующие характерные черты:



7.Пегматитовые месторождения. Условия образования. Морфология и минеральный состав пегматитовых тел.

Пегматиты и связанные с ними месторождения относятся к продуктам поздних стадий раскристаллизации силикатных расплавов, насыщенных флюидными компонентами. Для них характерны: крупнокристаллическое строение; либо гнездовое, либо полосчатое обособление мономинеральных блоков; присутствие скоплений совершенных по форме и крупных по размерам кристаллов многих породообразующих, а также редких и акцессорных минералов.

Типы пегматитов

Выделяют две группы пегматитов — магматогенные и метаморфогенные. Магматогенные пегматиты представляют собой позднемагматические образования, имеющие состав тождественный родоначальной интрузии. Наибольшей пегматитоносностью обладают интрузии с повышенной кислотностью или щелочностью, полной дифференциацией и многофазностью внедрения.

Метаморфогенные пегматиты формировались в регрессивные стадии высоких фаций регионального метаморфизма; не связаны с магматическими комплексами; развиваются в пределах гранитогнейсовых блоков древних кратонов и контролировались разрывными структурами зон протоактивизации. В их составе присутствуют типоморфные метаморфические минералы — дистен, силлиманит, андалузит и др

По геологическим данным пегматиты формируются в широком интервале глубин от 1,5 до 20 км, что соответствует величинам литостатического давления 120—800 МПа. Также необычайно широк температурный диапазон — 800—50 °С.

Генезис пегматитов

В настоящее время существует пять основных гипотез пегматитообразования.

1. Магматогенно-гидротермальная гипотеза, Недостатки гипотезы: недоучет ограниченной растворимости в расплаве воды; проблема пространства (нужны большие открытые полости); не объяснена смена калиевых полевых шпатов натриевыми за счет авто метасоматоза

разработанная А. Ферсманом, В. Никитиным и другими, считает пегматиты продуктом раскристаллизации остаточной магмы. Процесс протекал непрерывно в закрытой системе при неограниченной растворимости Н2О и разделялся на пять условных этапов: магматический (900—800 °С), эпимагматический (800—700 °С), пневматолитовый (700—400 °С), гидротермальный (400—50 °С) и гипергенный (50 °С).
2. Магматогенно-пневматолито-гидротермальная американских геологов (Р. Джонс, Е. Камерон и др.). В ранний магматический этап система закрыта. В открытых полостях происходило их зональное заполнение пегматитами простого состава при условии выноса части элементов. Во второй пневматолито-гидротермальный этап система становилась открытой. Поступавшие из глубин растворы метасоматически перерабатывали более ранние простые пегматиты и формировали сложные по составу тела.

3. Метасоматическая двухэтапная гипотеза А.3аварицкого предполагает преобразование любой исходной породы, близкой по составу к граниту. В первый этап остаточные горячие газоводяные растворы находились в химическом равновесии с вмещающими породами и перекристаллизовывали их без изменения состава. В закрытой системе возникали простые крупнокристаллические пегматиты. Во второй этап уже в обстановке открытой системы происходило растворение простых пегматитов и замещение их новыми минеральными ассоциациями.

4. Ликвационная гипотеза

Пегматитоносность массивов связывают с их расслоенностью. Шлифовые пегматиты концентрируются в прикровельных частях массивов. Формы выделений: слои, лепешки, капли, колбы, гантели и др. Формировавшиеся пегматиты по сравнению с материнскими гранитами имеют более лейкократовый состав. Они обеднены железом, магнием, марганцем и кальцием. Нормативный состав: кварц—полевой шпат. Для разных массивов в гранитах и пегматитах соотношения кварца, альбита и ортоклаза неодинаковы, а для одного они выдержаны. Таким образом, пег-матитообразование представляет собой самостоятельный петро-генетический процесс, который заключается в отщеплении от остаточной магмы особого флюидного расплава по механизму жидкостной несмесимости и подготовке к расслоению гранитного плутона.

5. Метаморфогенная гипотеза разработана В.Н.Морахонеким. Она касается многочисленных пегматитовых провинций и полей, широко развитых в фундаментах древних платформ и для которых отсутствует пространствен но-генетическая связь с интрузивными комплексами. Образование этих пегматитов тесно ассоциирует с возникновением и развитием очаговых структур и протекает на фоне падения температур и давлений в шесть основных этапов.
Не существует одной универсальной концепции, объясняющей все разнообразие этих природных образований. В конкретных геологических ситуациях сохраняют актуальность отдельные положения всех пяти гипотез.

Типы пегматитовых месторождений

Керамические месторождения. К этому классу месторождений относятся магматогенные и метаморфогенные простые и перекристаллизованные пегматиты, сложенные почти исключительно калинатровыми полевыми шпатами и кварцем.

Мусковитовые месторождения встречаются в магматогенных и метаморфогенных

(дистен-силлиманитовая фация) перекристаллизованных пегматитах

Редкометальные месторождения ассоциируют с магматогенными и метаморфогенными метасоматически замещенными пегматитами.

Месторождения цветных камней связаны с магматогенными метасоматически замещенными пегматитами. Особенно перспективны гранитные пегматиты.
8 вопрос: .Карбонатитовые месторождения. Условия образования и минеральный состав.

Карбонатитами называют эндогенные скопления карбонатов, пространственно и генетически связанных с формациями ультроосновных щелочных и нефелиновых сиенитов.

Формирование магматических массивов протекало только на древних платформах и в интервале времени от позднего докембрия до третичного периода включительно.

В пределах сложных комплексных интрузий выделяют карбонатитовый комплекс, представляющий собой генетическую совокупность карбонатитов и сингенетических синхронных им карбонатитоидов – пород, в составе которых карбонаты делятся на три группы:

1. Карбонатитоиды: силикатные, алюмосиликатные, фосфатные, оксидные, сульфидные. Для них характерно содержание СО 2 в среднем 4 %.

2. Карботитоиды карбонатно-силикатные, алюмосиликатные, фосфатные, оксидные, сульфидные. В них СО2 содержится в среднем до 15 %.

3. Карбонатиты со средними содержаниями СО2 до 35 %.

Рудоносные массивы обычно формируются в два этапа: раннемагматический и позднемагматический. Установлена последовательность минералообразования:

кальцит- доломит- анкерит

Наиболее распространенными формами карбонатитовых тел являются системы жил, падающих как к центру массива, так и от него, радиальные дайки, жильные зоны и крутопадающие линзовидные штокверки.

С интрузивными комплексами связаны ореолы экзо- и эндоконтактного метасоматоза. На экзокантактах развиваются вторичные образования ортоклаза, альбита, эгирина, а в эндоконтактактах – нефелин, пироксен, флогопит, амфибол.

По данным геологических исследований минералообразующая среда представляла собой сложную низковязкую высококонцентрированную водную среду (до 600 г/дм3) Главными компонентами являются катионы (калий, натрий, кальций) и анионы (хлориды, фосфаты, карбонаты) постоянно присутствуют углеводороды.

Обогащение флюида силикатами происходило при его взаимодействии с ранними ультроосновными и щелочными породами. Процесс происходил постадийно, при этом по мере перехода от высокотемпературных к поздним низкотемпературным происходило уменьшение объема карбонатитоидов и возрастание карбонатитов. При этом флюид обогащался магнием и железом, а в карбонатитовый этап вновь кальцием.

9 вопрос: Скарновые месторождения. Условия образования и геологическое положение. Морфология, внутреннее строение и минеральный состав рудных тел.

Скарновые месторождения золота относятся к редким образованиям. Обычно они принадлежат к нормальным известковым скарнам гранат-пироксенового состава с наложенным гидратным преобразованием, сопровождающимся выделениями сульфидов, в том числе золотосодержащих.

Слагающие его нижне- и среднекембрийские карбонатные и песчано-туфогенные породы собраны в крупные складки и разбиты сбросами. Они прорваны гранитоидами ордовикского возраста, а также дайками диабазов, диорит - порфиритов, кварцевых порфиров и аплитов.

Среди рудных тел выделяются линзы, трубы и жилы, осложненные апофизами. В гранитах и приконтактовых роговиках известны кварц-сульфидные жилы и штокверки. В истории минералонакопления, согласно Д. Тимофеевскому, намечается пять стадий:

1) скарновая,

2) пирротиновая,

3) кварц-пиритовая,

4) полиметаллическая,

5) карбонатная.

Золото ассоциирует преимущественно с минералами полиметаллической стадии, для которой характерны халькопирит, сфалерит, галенит, блеклые руды, висмутин, теллуриды золота и серебра.
Вопрос 10 . Альбититовые и грейзеновые месторождения. Геологическое строение и условия образования

Альбититы и грейзены представляют собой щелочные метасоматиты, образованные постмагматическими или метаморфическими пневматолито-гидротермальными флюидами. Их объединяет общность происхождения, локализации и источника вещества. Обычно зоны альбитизации и грейзенизации развиваются в апикальных частях массивов кислых и щелочных гипабиссальных изверженных пород. Формирование этих метасоматитов началось с появлением на нашей планете больших масс гранитоидов (2,5 млрд. лет) и возрастало вплоть до киммерийского времени. Затем установился равномерный прирост их объемов. Интрузивные комплексы, с которыми связаны альбититы и грейзены являются типоморфными образованиями, маркирующими определенные геодинамические обстановки: зоны столкновения континентальных литосферных плит; заключительные стадии развития орогенных поясов; магматические дуги активных окраин континентальных плит; зоны глубинных разломов и сопутствующих им рифтовых систем; области активизации древних платформ.

Грейзеновые месторождения формируются на глубинах 5—1 км, что соответствует литостатическому давлению 130—6 М?а температурный градиент на 100 м вертикального разреза составляет вначале процесса 20—5 °С, а в конце — 2,5 °С. Концентрация рудоносного флюида последовательно снижается от 460 до 100 г на 1 кг Н2О.

Альбититовые месторождения представляют собой тела и зоны, сложенные альбититами — лейкократовыми породами, в которых на фоне мелкозернистой основной альбититовой массы отмечаются порфировые выделения кварца и микроклина, а также слюд, щелочного амфибола, реже пироксена. В этих телах выделяются участки с промышленными концентрациями редких, редкоземельных и урановых элементов. Выделяют два типа месторождений: 1) в связи с интрузивными массивами, 2) без связи с магматическими комплексами. Первый тип локализован в метасоматически переработанных куполах и апофизах массивов нормальных и субщелочных гранитов. В результате образуются штокообразные массы минерализованных алъбитизированных пород, площадь которых в горизонтальном сечении достигает нескольких квадратных километров, а протяженность на глубину — 600 м. В измененных материнских биотитовых гранитоидах наблюдается следующая примерная вертикальная метасоматическая зональность (снизу-вверх): неизмененная порода — появление мусковита — альбитизированная порода — альбитит — грейзен. По нормальным гранитам развиваются мусковит-микроклин-кварцево-альбититовые породы с бериллиевым оруденением, а по субщелочным гранитам: 1) литионит - микроклин – кварцево - альбитовые метасоматиты с литиевыми, ниобиевыми и танталовыми рудами и 2) биотит – кварцево-альбититовые породы с цирконием, ниобием и иттриевыми редкими землями.. Второй тип не имеет установленных связей с магматическими комплексами. Он развит вдоль зон региональных глубинных разломов, рассекающих кристаллический фундамент древних платформ и имеет линейные секущие формы рудоносных тел. Существует две точки зрения на происхождение этих альбититов. Одни считают, что они представляют собой продукты деятельности флюидов, производных скрытых на глубине интрузивных массивов. Другие исследователи предполагают метаморфогенную природу растворов. В этом случае в их составе вполне подвижным поведением обладали вода, углекислота, кремнезем и щелочи. С уменьшением температуры и давления происходил распад комплексных соединений и диссоциация сильных кислот. В результате взаимодействия растворов стадии раннего калиевого метасоматоза с вмещающими породами снижалась щелочность раствора, увеличивалась активность слабых оснований и происходила смена калиевого метасоматоза натриевым. Выделяют три главные рудные метасоматические формации:

1) калиевая (микроклиновая) с бериллиевыми рудами;

2) калинатровая (альбит-микроклиновая) с тантал-ниобиевым оруденением;

3) натровая (эгирин-рибекитовая и эпидот-хлоритовая) с урановой минерализацией.

Грейзен представляет собой агрегат слюды (мусковит, биотит, циннвальдит) и кварца с примесью турмалина, топаза, флюорита и сопровождающих их рудных минералов (касситерита, вольфрамита, молибденита, берилла, литиевых слюд). Выделяют эндо- и экзогрейзены. На долю эндогрейзенов приходится более 80% объема этих метасоматитов. Они слагают штоки и жилы и развиваются на 300—500 м вглубь от кровли массива. Экзогрейзены образуют штокверки, распространяющиеся по вертикали до 1500 м от контакта интрузии.Принос рудных элементов и формирование месторождений происходили в конце длительного и прерывистого процесса грейзенообразования, синхронно с развитием рудоконтролирующих структур.

Различными авторами выделяют от 8 до 13 стадий рудообразования. По Д.Рундквисту их можно объединить в три группы:

1) раннюю — отлагаются минералы молибдена, вольфрама и олова;

2) среднюю — выделяются минералы тантала, ниобия, бериллия и лития$

3) позднюю — образование сульфидов, флюорита и карбонатов.
По глубинности формирования рудоносные метасоматиты распределяются следующим образом: калиевые — 8—10 км, калинатровые — 6—8 км и натровые — 4—6 км. В линейных альбититах сконцентрированы существенные запасы урана, тория и бериллия, в меньшей степени тантала, ниобия и редких земель.

11.Гидротермальные месторождения. Морфология и вещественный состав руд. Физико-химические условия образования.

Гидротермальные месторождения представляют собой промышленные минеральные скопления, созданные циркулирующими под поверхностью земли горячими, обогащенными полезными компонентами газово-житкими растворами.

Связь гидротермальных месторождений с магматическими породами может быть генетической, парагенетической, агенетической, амагматической.

Физико-химические условия образования.

Температуры гидротермального процесса изменяются в интервале 700–25 0С. К наиболее продуктивным относится диапазон 400–100 0С.

Температуры определяют, исследуя: 1) флюидные включения в минералах, 2) элементы-примеси, 3) изотопные определения и 4) диаграммы равновесий минеральных ассоциаций.

Давление оценивают двумя способами – гидростатическим по столбу воды от предполагаемого уровня рудообразования до поверхности океана и литостатическим по весу горных пород в этом же интервале глубин. Месторождения формируются при литостатическом давлении от десятков до 500 МПа, а наиболее продуктивные стадии – 150–200 МПа.

Минеральное вещество представлено тремя источниками

1) ювенильным (базальтоидным, подкоровым) – Ре, Mn, Ti, Y, Ni, Сu, Pt и др.;

2) ассимиляционным (гранитоидным, коров – Sn, W, Ве, Li, Nb, Та и др.;

3) фильтрационным (внемагматическим) – Si, Са, Mg, К, CI, Ре, Мn, Zn, Рb, Ni и др.

Формы переноса минеральных соединений представлены истинными растворами, коллоидами, простым и ионными и комплексными ионно-молекулярными соединениями.

Гидродинамические условия формирования гидротермальных месторождений можно условно описать тремя моделями рудообразующих конвекционных систем – вынужденная, свободная и гравитационная (по А.А. Пэку).

Вынужденная конвекция обусловлена действием внешних сил. Она бывает вызвана:

1) генерацией растворов при кристаллизации магм и дегидратации в связи с диаганезом осадков и м морфизмом пород и

2) выжиманием растворов при уплотнении осадочных толщ.

Свободная конвекция характерна для систем двух типов тепловой и концентрационной. Тепловую конвекцию описывают параметры: перепад граничных температур (200 0С), Концентрационная конвекция встречается только при формировании стратиформных месторождений

Гравитационная конвекция для системы со следующими параметрами: перепад высот движения растворов 4 км; длина системы 40–80 км, плотность флюида 1000 кг/м будет характеризоваться градиентом давления 0,5–1,0 МПа/км.
12. Стратиформные месторождения. Условия образования, особенности морфологии и условия залегания. Вещественный состав.

Стратиформные месторождения - залежи полезных ископаемых, сосредоточенные в пределах одного или нескольких стратиграфических горизонтов вулканогенно-осадочных и осадочных слоистых толщ горных пород.
Стратиформные месторождения - рудные залежи, связанные с группой определённых пластов слоистых осадочных и вулканогенно-осадочных горных пород, сосредоточенные в пределах одного или нескольких стратиграфических горизонтов .

Исключительно важны в промышленном отношении стратиформные медные месторождения, широко известные в литературе как месторождения медистых песчаников и сланцев. Их характерные черты: 1) крупные размеры, ставящие некоторые из них в разряд уникальных; 2) простая пластовая форма рудных тел, их значительная протяженность и обычно пологое залегание; 3) сравнительно высокие содержания и равномерное распределение полезных компонентов; 4) часто неглубокое залегание, позволяющее применять открытые системы разработки.

Генезис стратиформных месторождений служит предметом оживленной, не прекращающейся уже много десятилетий дискуссии между сторонниками сингенетичного (осадочного) и эпигенетичного (гидротермального) их происхождения. Каждая из групп геологов приводит большое количество доказательств правоты своей точки зрения и, пожалуй, еще больше указаний на ошибочность выводов своих «противников».

Н. Страхов, В. Попов, В. Домараев, Л. Наркелюн, И. Дружинин, Ю. Богданов и другие в качестве доказательств сингенетичной природы этих месторождений считают их следующие особенности: 1) четкий стратиграфический контроль положения рудных тел; 2) приуроченность их к определенным фа-циальным комплексам (прибрежно-морским, дельтовым отложениям); 3) широкое площадное распространение, руд; 4) равномерное распределение полезных компонентов в рудных телах; 5) отсутствие связи оруденения с магматическими породами и рудоконтролирующими разломами; 6) повышенные содержания органического вещества в рудоносных горизонтах.

К. Сатпаев, С. Сейфуллин, Ш. Есенов, Ф. Вольфсон и другие считают эти месторождения гидротермальными на основании иных факторов: 1) приуроченности к глубинным разломам (обеспечивающим связь с магматическими очагами), хотя минерализация таких разломов в пределах месторождений не установлена; 2) наличия признаков структурного контроля оруденения; 3) присутствия типичных гидротермальнмх минералов и отмечающейся иногда стадийности в их отложении; 4) признаков околорудных изменении вмещающих пород.

13.Месторождения выветривания. Типы коры выветривания. Условия образования, формы залежей, минеральный и химический состав остаточных месторождений.

В данную группу отнесены месторождения, образование которых непосредственно связано с процессами выветривания. Они включают месторождения бокситов (около 95 % мировых запасов), железа, марганца, никеля, кобальта, редких металлов, золота, каолина, апатита, магнезита, талька, барита, цеолитов, монтмориллонита, маршаллитата и камне самоцветного сырья. Часто эти месторождения включают как металлические, так и неметаллические полезные ископаемые.

Типы коры выветривания

Физическое выветривание – это дробление материнских пород, их дезинтеграция без существенного изменения состава минеральных зерен. Такое выветривание характерно для Арктики, Антарктики, горных районов, областей аридных зон – пустынь, полупустынь со скудным содержанием влаги в почве, весьма малым годовым количеством осадков при сильном солнечном нагреве, со значительным колебанием суточных и сезонных температур.

Физическое выветривание происходит, в основном, под действием изменения температуры, замерзания-оттаивания воды, действия сверлящих (роющих) животных, животных, корневой системы растений, кристаллизации содержащихся в капиллярной воде солей. Существенных изменений состава обломков при этом не происходит.

Химическое выветривание

Это сложные процессы химического разложения горных пород, включающие значительную группу химических реакций, биогенных и биохимических процессов.

Основные факторы данного типа выветривания – вода, углекислота, сильные (серная, азотная), органические кислоты, кислород, сероводород, метан, аммиак, биологическая деятельность.  Ведущими процессами являются растворение, выщелачивание, окисление, гидратация, вторичная карбонатизация, гидролиз и пр. происходит вынос из зоны выветривания катионов металлов, щелочей и др. элементов, оксидов, гидроксидов в форме истинных и коллоидных растворов, в виде взвесей тончайших частиц.

Латеритное выветривание сопровождается образованием простых окислов при полном гидролизе силикатов.

Органическое выветривание

Органическое выветривание выражается в преобразовании горных пород растениями и животными. Корни растений, проникающие в породу по трещинам и порам, кроме физического разрушения породы, извлекают из нее необходимые для жизнедеятельности минеральные вещества (К, Р, S, Са, Na, Мg, Fе, Аl, Si и др.), а после отмирания разлагаются на органические кислоты, которые усиливают активность химических процессов (растворение и гидролиз) и превращаются в новые минеральные соединения. Особенно большую роль в таком биологическом круговороте вещества играют микроорганизмы (грибки и бактерии).
14.Инфильтрационные месторождения проезных ископаемых.— скопление минеральной массы в коре выветривания, образованные продуктами переотложения минерального вещества в процессе его инфильтрации.

К инфильтрационным месторождениям принадлежат месторождения руд уранамеди, самородной серы. Среди инфильтрационных месторождений урана известны месторождения в песчаникахконгломератахуглях и битуминозных породах.

Инфильтрационные месторождения медных руд возникают в связи с окислением первичных медных сульфидов, переноса возникающего при этом растворимого сульфата меди грунтовыми водами и повторной фиксации металла в виде вторичных сульфидов меди, представленныххалькозином и ковеллином. Инфильтрационные месторождения серы образуются под воздействием углеводородов газонефтяных месторождений, инфильтрующихся сквозь толщи гипсов и ангидритов. При этом гипсы и ангидриты восстанавливаются до самородной серы, скопления которой образуют промышленные месторождения.

Для локализации инфильтрационного оруденения считается благоприятным наличие локальных антиклинальных структур, осложняющих артезианские бассейны. Ими являются пологие куполовидные антиклинали, валы и флексуры, сопровождаемые малоамплитудными зонами трещиноватости. В таких структурах могут располагаться скопления вторичных восстановителей (сероводорода, водорода, углеводородов) и соответственно создаваться локальная контрастная геохимическая среда. Кроме того, в них формируются промежуточные очаги разгрузки напорных вод, что обусловливает привнос рудного вещества.

Большинство инфильтрационных месторождений образовано в новейший плиоцен-антропогеновый этап. Многие из них продолжают формироваться и ныне. Фронт выклинивания ЗПО и все эпигенетические зоны медленно передвигаются согласно: движению подземных вод. Существуют древние законсервированные ролловые месторождения. Однако промышленного значения оруденение зон палеозойского и ранне мезозойского возраста невелико. Это связано с подвижностью рудных концентраций и легкой возможностью их разубоживания и уничтожения; нисходящими потоками окислительных вод.

Фильтрационные способности и скорость фильтрации колеблются в пределах одного порядка. Мощности рудо вмещающих горизонтов изменяются также незначительно от первых метров до 15–20 м. Судя по изменениям Eh, контрастность барьера колеблется от +0,2 до –0,2 В. Незначительно (от десятых долей до нескольких мг/л) могут колебаться содержания урана в исходных растворах. Следовательно, крупные масштабы оруденения можно связать лишь с двумя параметрами, изменения которых могут охватывать несколько порядков. Это протяженность линии выклинивания ЗПО, составляющая от сотен метров до сотен километров, и время рудообразования, которое по ряду данных оценивается от десятков и сотен тысяч до первых десятков миллионов лет.

Инфилътрационные месторождения объединяются в одну рудную формацию редко металльно-урановых руд. Она включает ряд субформаций: урановые и уран-редкометалльные (селен, ванадий, рений, редкоземельно-урановые) в песчаниках чехла активизированных молодых платформ; ураноугольные в лимнических бассейнах межгорных впадин; урановые в эрозионных палеодолинах.

Инфильтрационные марганцевые месторождения (Шуулдакское, очевидно, и Северо-Белькопинское) генетически тесно связаны с процессами, протекающими в химической коре выветривания марганце-носных пород. Особенно интенсивный перенос и отложение (инфильтрация) гидроокислов марганца осуществляется нисходящими атмосферными водами, циркулирующими в выветривающихся породах. Благоприятным фактором, увеличивающим растворяющую способность таких вод, является климат, достаточно теплый и влажный, Причудливой формы желваки, гнезда, дендриты, вкрапления. Часто расположенные в переходной зоне между остаточной марганцеворудной корой и неизмененными породами,
15. Россыпные месторождения. Типы россыпей. Механизм образования россыпей.

Россыпь – это скопление рыхлого или сцементированного обломочного материала, содержащего в виде зерен, их обломков либо агрегатов ценные минералы. Полезные минералы россыпей включают: Au, Pt и платиноиды, U, Th, Y, TR, Sc, V, Zr, Та, Nb, Ti, Sn, W, Be, Hg, Fe, Cr; драгоценные и поделочные камни (алмаз, изумруд, корунд, гранаты, топаз, турмалин, янтарь, аметист, агат, горный хрусталь и др.); формовочные, стекольные и строительные пески

Месторождения россыпей обычно встречаются группами, объединяемыми в россыпные поля и районы. В последних встречаются коренные источники россыпей – рудопроявления и месторождения первичных руд.

Различают россыпи древние и современные, сформированные в голоцене. Древние россыпи обычно представлены прочными литофицированными образованиями и имеют гораздо меньшее практическое значение.

Важнейшими характеристиками россыпей являются их размеры, минеральный состав, содержание полезных компонентов. Крупность обломочного материала и количество илистых частиц, которые определяют их промывистость.

Согласно В.И. Смирнову среди россыпных месторождений выделяются следующие классы: 1) элювиальный, 2) делювиальный, 3) пролювиальный, 4) аллювиальный, разделяющийся и, подклассы – косовый, русловой, долинный, дельтовый и террасовый, 5) литоральный, 6) гляциальный, 7) эоловый.

Возможность формирования россыпей из тех или иных минералов определяется также их физическими свойствами: твердостью, способностью к истиранию, спайностью и хрупкостью, смачиваемостью, гидродинамическими характеристиками.

Тапы россыпей.

  1. Благородных металлов

А) золото

Б) платиноиды

2. Оловянные

3. Вольфрамовые

4. Титано – циркониевые

5. Редких металлов

6. Драгоценных и полудрагоценных камней

7. Пьезооптического сырья

Механизм образования россыпей.

В модельных турбулентных потоках в местах их осложнений и резких перепадов скоростей могут возникать обратные общему направлению локальные вихревые течения и появляются гидродинамические тени. Такие условия возникают в местах: резкого расширения потока; вокруг сферических или цилиндрических тел, помещенных в поток; отрицательной ступени или небольшого нарушения поверхности дна. Именно в таких местах должна быть наибольшая гидродинамическая дифференциация обломочного материала, и соответственно формироваться россыпи.

В реках такими ловушками могут быть: стрежневые части плесов; эрозионные котловины в основании водопадов: места раздваивания русла и их схождения за островами; участки, расположенные ниже впадения в основное русло боковых притоков; участки ребристого плотика; локальные углубления или выступы дна. В зоне мелководно-морского осадконакопления подобные ловушки появляются в местах: осложнений пологого дна в виде выступов коренных пород, уступов и краевых частей бенча; смены клифов и пляжей; уступов подводных террас; поперечного осложнения вдоль береговых течений; сочленения вдоль береговых и приливно-отливных течений; резких изгибов береговой линии; сильных дельтовых течений.
16. Осадочные месторождения. Механическая и химическая дифференциация вещества в процессе осадконакопления. Диагенез и Катагенез.

ОСАДОЧНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ полезных ископаемых залежи полезных ископаемых, формирующиеся в процессе осадконакопления на дне водоёмов

Представители данной группы имеют важное экономическое значение, поскольку к ним относятся: месторождения энергетического и химического сырья (угли, торф, горючие сланцы, сапропели, битумы, газогидраты, каменные соли); металлических полезных ископаемых (железо, марганец, золото, платина, медь, уран, торий, редкие и рассеянные металлы

Типичными признаками осадочных месторождений являются:

- локализация в определенных фациально-палеогеографических зонах;

- строгая приуроченность к стратиграфическим горизонтам;

- образование в стадии седиментогенеза и диагенеза с характерными седиментационно-обломочными, слоистыми, конкреционными и биогенными текстурами руд;

- пластовая, пластово-линзовидная и лентовидная форма рудных тел.

Предпосылки образования осадочных месторождений, охватывают ряд факторов: седиментологические; физико-химические; биогенные; тектонические; историко-геологические: состав пород в обрамлении областей аккумуляции; условия захоронения и консервации руд.

В разных классификациях осадочных месторождений делается акцент на тот или иной фактор рудообразования.

В.И. Смирнов предложил выделить три группы месторождений по ведущему механизму рудонакопления: механогенные, хемогенные и биогенные. В первую группу следует включать россыпи, месторождения строительного камня, некоторых глин и кварцевого песка. Во вторую – месторождения железа, марганца, редких металлов, каменных солеи, бора, цементного сырья, цеолитов и рассолов, в третью – горючих полезных ископаемых, сапропеля, фосфоритов, мела, органогенных известняков, диатомитов и трепелов.

Диагенез (от греч. диагенезис - перерождение) - перерождение осадков в осадочную породу. Выражается в уплотнении осадка и в преобразовании его минерального вещества

Катагенез - совокупность процессов преобразования осадочных горных пород после их возникновения из осадков в результате диагенеза и до превращения в метаморфические горные породы.

Например, песок превращается в песчаник, ил – в глину. Этот, во многом загадочный процесс, называется диагенезом - превращением.
17. Месторождения механических осадков.

Месторождения обломочных пород - это естественные дезинтегрированные (раздробленные) природные образования, которые используются в строительных целях. Они могут быть как сцементированными (конгломераты, песчаники, алевролиты и аргиллиты), так и не сцементированными (глыбово-валунно-щебеночный материал, галечники, гравий, дресва, пески, глины). В природе они возникают за счет скоплений обломочного материала при физическом выветривании и только глины образуются при физико-химическом и химическим выветривании.
Россыпные месторождения - образуются вследствие концентрации полезных минералов среди обломочных отложений, возникающих при разрушении и переотложении вещества горных пород на поверхности Земли. В зависимости от условий формирования среди россыпных месторождений выделяются следующие классы: 1 - элювиальный (россыпи на месте разрушения коренных источников); 2 - делювиальный (при смещении выветрелого материала по склону); 3 - пролювиальный (при накоплении выветрелого материала у подножья склонов); 4 - аллювиальный (речной), разделяющийся на подклассы: косовый, русловой, долинный, дельтовый и террасовый; 5 - литоральный (вдоль берегов озер, морей и океанов); 6 - гляциальный (ледниковый); 7 - эоловый (в результате деятельности ветра

Различают россыпи древние и современные, сформированные в голоцене. Древние россыпи обычно представлены прочными литофицированными образованиями и имеют гораздо меньшее практическое значение. Среди современных россыпей выделяют поверхностные, приповерхностные и погребенные под покровом четвертичных осадков. Их соотношение определяется особенностями рельефа, которые обусловлены блоковыми движениями.По условиям залегания они подразделяются на открытые и погребенные (под толщей осадков). По форме залежей среди россыпных месторождений выделяют плащевые, пластовые, линзовидные, ленточные, шнур-ковые и гнездовые разновидности.

Источниками россыпей могут быть: магматические породы обогащенные акцессорными минералами (например, редкометалльные граниты); эндогенные рудопроявления и месторождения, древние осадочные породы, обогащенные полезными компонентами; древние россыпи. Первые два источника называются коренными, последние — промежуточными коллекторами
Наиболее важными являются следующие россыпные месторождения.
1. Золотоносные россыпи.
2. Россыпи платины и металлов платиновой группы.
3. Алмазоносные россыпи. Для алмазов и золота большое значение имеют промежуточные коллектора

18.Месторождения хемогенных осадков.

ОСАДКИ ХЕМОГЕННЫЕ — выпавшие из растворов в результате хим. и биохим. реакций: выпаривания.

Хемогенные породы образуются в результате выпадения солей в осадок. К ним относятся хемогенные известняки, доломиты, каменная соль, гипс.

Среди хемогенных осадочных пород выделяют два типа минеральных месторождений – образовавшиеся из истинных и коллоидных растворов.
Месторождения, возникшие за счет истинных растворов, формируются в условиях сухого климата пустынь и полупустынь в бассейнах повышенной и высокой солености в результате испарения воды. Так, испарение рассолов приводит к кристаллизации минеральных солей – хлоридов и сульфатов натрия, калия, магния, кальция. Такие месторождения представляют собой слои минеральных солей, чередующиеся со слоями гипса, ангидрита, терригенно-карбонатных пород. Площадь распространения соленосных толщ измеряется от десятков и сотен до многих тысяч квадратных километров, мощность бывает от нескольких метров до многих сотен метров. Точно так же из истинных растворов выпадают осадки хемогенного доломита, родохрозита MnCO3, сидерита FeCO3, содовых минералов, селитр, боратов.
Коллоидно-химические осадки образуются за счет коагуляции коллоидных растворов. Воды рек приносят в бассейны седиментации огромное количество веществ не только в виде истинных, но и в виде коллоидных растворов. В виде мицелл переносятся мельчайшие частицы глинистых минералов, кремнезема, некоторых соединений железа, марганца, фосфора, органического вещества, причем на поверхности таких мицелл адсорбируются катиона многих редких и рассеянных элементов.
Значительная часть коллоидов, выносимых реками, попадая в морскую воду, преобразуется за счет нейтрализации заряда мицелл. Происходит свертывание и укрепление коллоидальных частиц, а коллоидные растворы переходят из золей в гели и выпадают в виде студенистого природного осадка. Часть вещества коллоидов оседает сразу же в прибрежной области моря, но коллоиды оксидов железа (особенно в присутствии гумусовых соединений) имеют повышенную устойчивость и в большом количестве доносятся течениями до центральной части морских бассейнов. Как коллоидно-химические осадки образуются некоторые железистые и марганцевые руды, бокситы и др. Часто для них характерно оолитовое сложение.

19.Биохемогенные месторождения.
Хемогенные (биохемогенные) осадочные породы образовались в результате выпадения осадков из пересыщенных химических водных растворов в морских и других крупных водоемах. К этой группе относятся такие породы как известняки и доломиты, кремень, яшмы, минеральные соли (галит, сильвин и др.), гипс, железо-марганцевые руды, бокситы и другие породы.
Породы органогенного происхождения образовались в результате накопления остатков растений, животных и продуктов их жизнедеятельности. Организмы обладают способностью концентрировать некоторые вещества, образующие скелеты и ткани, которые сохраняются в ископаемом состоянии. По составу среди органогенных осадочных пород выделяются карбонатные, кремнистые, фосфатные породы и углесодержащие. К этому типу пород относятся известняк-ракушечник, мел, мергель, кремнистые породы, фосфориты, торф, угли, горючие сланцы и др.

20.Метаморфогенные месторождения. Условия образования и геологическое положение метаморфических и метаморфизованных месторождений.
К метаморфогенным месторождениям относятся такие, которые непосредственно сформированы в результате метаморфических процессов (метаморфические) или изменены под влиянием метаморфизма (метаморфизованные). Они включают месторождения железа (в железистых кварцитах), марганца , золота, урана, титана, меди и полиметаллов, алмазов, горного хрусталя, графита, кварцитов, яшм, граната,

Характерными чертами метаморфогенных месторождений являются:

Тесная связь рассматриваемых месторождений с метаморфическими образованиями заключается в соответствии различных типов оруденения проявлениям ударного, контактового, динамического или регионального метаморфизма.

Наиболее распространены месторождения, связанные с региональным метаморфизмом. Обусловлено это тем, что регионально-метаморфические комплексы охватывают огромные объемы земной коры, слагающие фундаменты древних платформ и ядра срединных массивов. Эти метаморфиты отражают архейские и протерозойские этапы развития земной коры, отличавшиеся особыми условиями.

Повышенные давления и температуры рудо образования, диффузионно-метасоматические явления реализованы в соответствующих текстурах и структурах метаморфических руд. Для них характерны гнейсовая, сланцевая, плойчатая, полосчатая, очковая, лучистая текстуры и гранобластовая, порфиробластовая, ле-пидобластовая, чешуйчатая, роговиковая, пластинчатая, листоватая, волокнистая, сноповидная структуры.

Существуют два основания классификации рассматриваемых месторождений по типам метаморфизма, участвующим в рудообразовании и по особенностям рудогенеза. При первом подходе выделяют месторождения, связанные с региональным, контактовым, ударным и динамометаморфизмом. При втором — три типа: метаморфические, образование которых обусловлено исключительно процессами метаморфизма; метаморфизованные, полезные ископаемые которых существовали до метаморфизма и были преобразованы; метаморфогенно-гидротермальные, которые образовались за счет генерации соответствующих термальных рудоносных растворов.

К метаморфизованным относят многочисленные месторождения железистых кварцитов, протерозойских металлоносных конгломератов, колчеданных, мед но-полиметаллических, силикатных марганцевых и апатитовых руд. Рудные скопления были образованы до метаморфизма в результате различных процессов седиментации, вулканизма или магматизма.

Ярким примером метаморфизованных месторождений является уникальное по запасам месторождение золота, платиноидов, урана, редких земель, алмазов и железного колчедана Витва-терсранд в ЮАР. Здесь лентовидные в плане и пластово-линзовидные в разрезе рудные тела (рифы) приурочены к пластам кварцевых конгломератов, ритмично чередующихся с кварцитами и углеродистыми сланцами раннепротерозойской толщи. Последняя слагает многокилометровые разрезы эпикратонных впадин.

К метаморфизованным относят также крупное месторождение сульфидно-полиметаллических руд Брокен-Хилл в Австралии, локализованное в архейских гнейсах и амфиболитах.

К метаморфическим относят месторождения, для которых типичны минеральные парагенезисы рудных и породообразующих минералов и постепенные контакты рудных залежей. Важной предпосылкой образования таких месторождений является наличие ранних повышенных концентраций полезных компонентов (углеродистых отложений для месторождений графита, глинистых пород с высокими концентрациями алюминия для кианитовых сланцев, бокситов для корунда и наждака, диопсида для флогопита и др.).

К метаморфогенно-гидротермальным относят месторождения золота, горного хрусталя, урана, расположенные в метаморфических комплексах.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации