Лекция 1 Понятие о полезных ископаемых и их месторождениях Основная терминология


Лекция 15 Осадки из коллоидных растворов



бет8/8
Дата13.06.2016
өлшемі0.86 Mb.
#132913
түріЛекция
1   2   3   4   5   6   7   8

Лекция 15 Осадки из коллоидных растворов
Месторождения этого типа являются главным поставщнком промышлонных руд марганца (Чиатури, Никополь, Больше-Токмдкское в СНГ, Моанда в Габоне, объекты добычи в Марокко, ЮАР). Они представляются важным источником промышленных оолитовых (бурожелезняковых) руд железа (месторождения Керченское. Аятское, Колпашевское в СНГ, Лотарингского бассейна в Германии, Клинтон в США, п-ва Нью-фаутиленд в Канаде и др. К этому типу относятся перспективные по своим огромным ресурсам железо-марганцевые конкреции дна мирового океана. Заметную роль играют относящиеся к этому типу осадочные бокситовые месторождения (Северо-Уральского бокситоворудного района, Венгрии, Югославии, Ямайки и Гаити).

В рассматриваемый класс отнесены осадочные месторождения железа, марганца и алюминия. Среди месторождений железа и марганца выделяется три разновидности: оолитовых руд; железо-марганцевых конкреций; железистых и марганцевых кварцитов. Происхождение последних многие исследователи связывают с вулканогенно-осадочными и метаморфическими процессами.


Общие черты месторождений
Выделяются вулканогенные и кремнистые, карбонатно-глинистые, черносланцевые, тонкообломочные и угленосные ассоциации рудоносных геологических формаций, соответствующие гумидным условиям осадконакопления и проявлениям синхронного вулканизма. Среди них выделяются формационные ряды: а)кремнисто-железистые и осадочно-эффузивные железорудные; б) кремнисто-марганцевые; в) бокситоносные карбонатные (включая рифовые) ─ угленосные; г) марганцевоносные кремнистые ─ черносланцевые; д) оолитовых железных руд – терригенные ─ карбонатные ─ черносланцевые; е) терригенные конкреционные и оолитовые марганцевые руды ─ карбонатно-глинистые.

Месторождения располагаются в отложениях, которые накапливались в мелководных озерах, заливах, бухтах и на океаническом дне с неактивным гидродинамическим режимом. Характерна ассоциация руд с мелководными глинистыми, мелкозернистыми песчаными кремнистыми, туфогенными и карбонатными породами, слагающие трансгрессивно-рег-ссивные серии. Наиболее крупные месторождения бурых железняков и окисных марганцевых руд занимают обширные мульды в платформенном чехле, как, например, Камыш-Бурунская структура Керченского железорудного месторождения.

Наличие скоплений углеродистого органического вещества в черных сланцах или углях отражает относительную опресненность бассейнов, что обусловлено значительным поступлением растворов из рек, сучьев и грунтовых вод. Концентрации органическоского вещества, скопления органического детрита, присутствие сероцветных терригенных формаций и пространственная связь с корами выветривания отражают тропические климатические условия рудонакапления.

В. Н. Страховым отмечено закономерное распределение концентраций алюминия, железа и марганца в направлении от континента к морским обстановкам. Эта зональность объясняется подвижностью коллоидных частиц соответствующих металлов в опреснённых и солёных растворах. Последние являясь электролитами, обуславливают коагуляцию коллоидов и осаждение руд. Этот ряд отражает распространение ореолов аллюминия марганца и железа от их источников ─ латеритных кор выветривания. Соединения аллюминия могут мигрировать на небольшие расстояния до нескольких километров. Большей устойчивостью обладают закисные формы железа, максимально устойчивы коллоидные частицы марганца.

В каждом конкретном рудоносном бассейне концентрации аллюминия, железа и марганца подчиняются определённым геохимическим условиям, которые в свою очередь обуславливаются различными обстановками осадконакопления. Осаждение железа и марганца происходит на щелочном, карбонатном, лкисном или сульфидном барьерах. Пространственное положение этих барьеров в основном определяется глубиной и уалённостью осадконакопления от берега. Выпадение из растворов гидратов окиси аллюминия не зависят от окислительно-восстановительных условий и определяются двумя главными обстоятельствами: увеличением щелочности среды при росте рН от 5 до 9; выносом свободного кремнезёма. В противном случае аллюминий связывается в каолините. В этой связи не случайна приуроченность бокситов к карбонатным породам, практически лишенным кремнезёма и обычно дающим щелочную реакцию среды в гумидных условиях.

Для железа наблюдается следующая зональность руд по мере удаления от береговой линии: окисные (коричневые); окисные и гидросиликатные (табачные); окисные с сидеритом и анкеритом и гидроокислами марганца; сидеритовые; пирит-марказитовые концентрации. Похожие изменения выявленя для марганцевых руд: пиролюзит-псиломелановые; манганитовые; родохрозитовые. Данноая закономерность проявляется в Никопольском месторождении. Рудам марганца присуще частое наличие сероводородного заражения.

Распределение запасов осадочных бокситов, руд железа и марганца весьма неравномерно по стратиграфическим интервалам, что указывает на существование крупных металлоогенических эпох. Н. М. Страхов выделил 7 главных металлогенических эпох: докембрийскую, кембрийскую, ордовикскую, силурийскую, каменноугольную, юрскую и кайнозойскую, которые связаны с образованием интенсивных кор выветривания. Наиболее отчётливо это наблюдается для руд аллюминия, приуроченным к красноцветным переотложенным латеритным и сероцветным слоистым осадочным бокситам внутри карбонатных разрезов.

Для железа главными металлогеническими эпохами являются докембрийская и юрская. Для докембрийских характерны железистые кварциты, накапливавшиеся вдали от морских побережий. Для палеозойских эпох рудоотложение типично в литоральной зоне. Начиная с позднего палеозоя начинают распространяться озёрно-болотные руды.

Для марганца помимо докембрийской, раннепалеозойской и каменноугольной эпох выделяют и важнейшую ─ олигоценовую, к которой относят уникальнейшее месторождение Украины (Никопольское), содержащее 75% мировых запасов Mn и грузии (Чиатурское).
Для месторождений в докембрийскую эпоху характерны преимущественно силикатные марганцевые руды, для палеозойских оксидные и карбонатные, для олигоцена — гидрооксидные. Для месторождений осадочных бокситов важнейшими эпохами являются: девонская, включающая Уральские месторождения; карбоновая с месторожде­ниями Средней Азии; мезозойская и палеогеновая, к которой приурочены месторождения Средиземноморской провинции, и плиоцен-четвертичная, содержащая месторождения на коралловых островах Ямайки и Гаити.

Пластовая форма рудных тел и согласное их залегание в осадочных толщах прямо указывают на седимен-тационно-диагенетическое происхождение руд. Характерно тонкое переслаивание собственно рудных слоев и прослоев ракушняков, глин или песков, содержащих полезные компоненты в примесных концентрациях. Мощности рудных тел бурых железняков и оксидно-марганцевых руд составляют метры — десятки метров, протяженность — многие километры. Отмечается внутренняя линзовидная неоднородность пластовых рудных залежей.

В месторождениях бокситов как правило встречаются рудные тела неправильной формы, часто гнездовые, которые подстилают рудные пласты. Это объясняется приуроченностью переотложенных бокситов к закарстованной поверхности известняков. Осадочные бокситы часто ассоциируют с собственно карстовыми остаточными месторождениями. Рудоносные зоны прослеживаются вдоль поверхностей несогласия на десятки километров. В типичных разрезах бокситы в нижней части рудных тел имеют красный цвет за счет гидроокислов железа и бобовую текстуру Верхние части рудных тел сложены зеленовато-серыми и пестроцветными массивными и слоистыми бокситами.

Для руд характерны оолитовые, конкреционные, бобовые, микрослоистые, кластогенные и биогенные текстуры, примесь глинистого и песчаного терриген-ного материала. Для докембрийских месторождений типичны слоисто-полосчатые и плойчатые текстуры руд. В месторождениях бурых железняков железис хлориты (шамозит и др.) и гидроокислы железа (гетит, гидрогетит) считаются первичными седимента-онными, образованными в подвижной водной среде Они слагают оолиты и их цемент. Сидерит в рудах поздний диагенетический. В оолитовых железных ру-ах встречаются глауконит, фосфаты и карбонаты. Для руд Керченского месторождения глауконит не характерен, отмечаются повышенные концентрации марганца, фосфора, мышьяка, ванадия и никеля.

Конкреции железа и марганца встречаются в современных озерно-болотных отложениях и на дне морей и океанов. Первые в железный век служили самым доступным источником выплавки железа. Вторые оассматриваются в качестве перспективного сырья XXI века Следует подчеркнуть, что помимо основных компонентов, в конкрециях имеются высокие концентрации попутных кобальта, никеля, меди, цинка и свинца. Интересен факт современного роста пелагических конкреций. Подсчитано, что за год их накапливается порядка 10 млн т.

Современные марганцевые конкреции дна Мирового океана прослежены до глубины 6 км и дециметровых мощностях занимают огромные площади. Концентрации элементов в конкрециях достигают таких величин: Fe ─ до 27%, Mn ─ более 20%, Со ─ первые %, повышенные концентрации меди, молибдена, титана и др.


Рудообразование

В качестве источников полезных компонентов рассматриваются латеритные коры выветривания и гидротермальные вулканические эксгаляции. Для пелагических конкреций помимо названных допускают подводные базальты, которые в результате взаимодействия с «юрской водой выделяют железо и марганец.

Возможность выноса больших объемов алюминия, марганца и железа из кор глубокого химического выветривания доказывается:


  • присутствием остаточных месторождений бокситов, бурых ж.елезняков и скоплений гидроокислов марганца;

  • общей геохимической зональностью распределения этих ттлх металлов; временной связью оруденения с эпохами выранивания и проявлениями жаркого гумидного климата.

Следует иметь в виду различное количество металлов, содержащихся в определенных типах горных пород, среди которых алюминием, например, наиболее богаты щелочные породы, базальты и глинисто-сланцевые толщи.
Наличие вулклнического источника подтверждается

Существованием в зонах океаническою спрединга существованием в зонах спрединга глубоководных «чёрных» и «белых курильщиков», в результате деятельности котоых в океан выносятся значительные объёмы сульфидов железа;

Повышенными содержаниями марганца до 0,5 мг/л в глубинных водах.

Пространственной и временной ассоциацией железо-марганцевых руд с глубоководными вулканогенными и кремнистыми отложениями;

Наличием вулканического пепла.(бокситы Ямайки и Гаити)

На примере формирования океанических железо-марганцевых конкреций оба источника рассматриваются в качестве одинаково значимых.

Основными путями миграции металлов рассматриваемой триады являются: подводные вулканические гидротермы и сопровождающие их океанические и глубинные морские течения; стоки малых и больших рек; грунтовые и артезианские подземные воды.

Для накопления руд железа и повышенных концентраций марганца в пресноводных водоемах и карстовых бокситов большое значение, вероятно, имели грунтовые воды. Для формирования осадочных бокситов, оолитовых руд марганца и железа в условиях литорали определяющее значение имели речные выносы. Для руд железа и марганца, ассоциирующих с глубоководными вулканогенными и карбонатно-кремнистыми отложениями, и пелагических конкреций первостепенными следует считать океанические течения.

Полезные компоненты мигрировали в виде механических взвесей, истинных и коллоидных растворов. В поверхностных водотоках преобладали коллоидные растворы. Согласно представлениям большинства исследователей Г. И. Бушинского, Ю. К. Горецкого, В. А Тенякова, В. Занса, Д Бардоши, бокситы переносились в карстовые понижения преимущественно механическим путем из размывающихся латеритных кор выветривания. В этой связи они удалены от кор выветривания не далее нескольких (до 10) км. В дальнейшем внутри карстовых глинисто-латеритных образований кремнезем выщелачивался, а глинистые минералы преобразовывались в гидроокислы алюминия (гиббеит, гидраргилит, бемит, диаспор). При более поздней ингрессии моря происходило механическое н в меньшей мере хемогенное накопление бокситов. Для некоторых карстовых месторождений бокситов и бокситов, расположешшх на коралловых рифах, удаленных от кор выветривания, высказывается точка зрения об их образовании в результате латеритизации вулканического пепла (А. С. Калугин, Д. Годен и др.)

В подводных вулканических гидротермах, грунтовых и глубоких артезианских водах железо и марганец могли переноситься в виде хлоридов и органо-мннеральных комплексов. Вблизи океанических «курильщиков» железо распространялось в виде «дымов» — суспензий пирротина и пирита. Допускается перенос соединений аллюминия кислыми вулканогенными гидротермальными растворами. В осадочные бассейны марганцевоносные растворы могли поступать: преимущественно с суши в виде речных суспензионных выносов (А. Г. Бетехтин, В. И. Грязнови др.) и затем перераспределяться в осадке; привноситься глубинными сероводородными водами из батиальных частей морей и океанов (Д. Г. Сапожников); поступать из вулканических эксгаляций (Г. С. Дзоценидзе и др.). Предполагается привнос марганца и железа восходящими напорными водами артезианских бассейнов (Д. И. Павлов, Д. И. Горжевский и др.).

В большинстве случаев наиболее важными формами переноса металлов, по-видимому, были коллоидные растворы. Напомним, что устойчивыми положительно заряженными коллоидными частицами являются гидроокислы железа и алюминия. Окислы марганца также как кремнезем, гумусовые и глинистые частицы и сульфиды образуют отрицательно заряженные коллоидные частицы. В соответствии с этим коллоидные растворы алюминия и железа менее устойчивы в присутствии отрицательно заряженных частиц гумусовых веществ и кремнезема. Коллоиды окислов марганца при наличии органических веществ не могут коагулировать и находятся в растворе. Этим объясняется отсутствие в марганцевых рудах скоплений органического вещества.

Причинами концентрации являлись разнообразные геохимические барьеры. В их числе наиболее распространенным, по-видимому, был электролитный. В результате его действия происходила коагуляция коллоидов, устойчивых в пресных непроводящих растворах, при их поступлении в морскую соленую воду. В образовании оолитовых руд железа Е. Ф. Шпюков отводит значительную роль подвижной гидродинамической среде водоема. В результате многократных турбулентных движений сгустки коагулянтов формировали концентрические структуры вокруг вращающихся частиц кварца, глин, обломков раковин и самих оолитов

Следует отметить, что осаждавшиеся коллоидные частицы обладали большой сорбционной поверхностью. Это обусловливало накопление в конкреционных образованиях ценных попутных компонентов.

Вторым по значимости следует считать окислительный барьер, на котором осаждалась основная масса оксидных руд железа и марганца. При образовании родохрозитовых и сидеритовых руд существовал щелочной карбонатный барьер. Для железа важное значение имели силикатный и сероводородный барьеры.

Важно подчеркнуть, что осаждение окисных и карбонатных соединений марганца по сравнению с железом должно было происходить в значительно более щелочных средах. Это обстоятельство вместе с противоположным знаком заряда коллоидов обусловило большую миграционную способность марганца.

Существенными для осаждения железа и марганца, вероятно, были микробиологические барьеры. Катионы этих металлов способны легко изменять свое валентное состояние и поэтому активно участвуют в окислительно-восстановительных реакциях. Это обусловливает широкое использование этих элементов бактериями — хемотрофами и участие железа и марганца в биологических реакциях (кроветворная деятельность, рост растений и пр.). В этой связи существуют точки зрения об осаждении этих металлов в результате интенсивного роста биомассы использующих их микроорганизмов (Б. В. Перфильев, А. М. Обут). По мнению А. М. Обута, формирование уникальных месторождений этого металла на юге Русской платформы объясняется интенсивным развитием в олиго-цене марганцевой микрофлоры.

Следует иметь в виду, что качественные и минералого-геохимические характеристики руд рассматриваемых осадочных месторождений железа, марганца и алюминия сформировались в результате сложных процессов на стадиях седимонтогенеза, диагенеза, катагенгых и гипергенных преобразований. Самыми важными считаются стадии седиментогенеза и диагенеза. Рассматриваемые месторождения имеют следующие характерные особенности: 1) ассоциация месторождений с сероцветными терригенными, туфогенно-осадочными, черносланцевыми и угленосными формациями гумидных климатических зон, выполняющими озерные, морские и океанические впадины; 2) фациально-геохимическая и минеральная зональность оруденения относительно береговой линии стратиграфический контроль оруденения, наличие металлогенических эпох, в которых сосредоточены наибольшие мировые запасы железа, марганца и алюминия; 3) пластовая форма рудных тел, оолитовые, конкреционные и микрослоистые текстуры руд.

Выделяются рудные формации хемогенно-коллоидных осадочных месторождений: 1) бурых железняков с оолитовыми шамозит-гетит-гидрогетитовыми и сидеритовыми рудами; 2) псиломелан-пиролюзитовая с родохрозитом; 3) железо-марганцевых конкреций дна Мирового океана; 4) бокситовая (диаспорбемитовая) в угленосных и известняковых толщах; 5) хемогенных известняков и доломитов.

В рассматриваемую группу ряд исследователей относят углеродистые сланцы, фосфориты и угли, битуминозные известняки, отличающиеся повышенными кон-центраииями урана, редких земель, меди, полиметаллов, платины, германия и других компонентов.

Лекция 16 Метаморфизированные и метаморфогенные месторождения

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 в гондитах, золота, урана, титана, меди и полиметаллов, алмазов, горного хрусталя, графита, кварцитов, яшм, граната, флогопита, керамического сырья, корунда, высокоглиноземистого сырья (андалузита, силлиманита, кианита), родусит-асбеста, наждака, кровельных сланцев, шунгита, мрамора, нефрита, лазурита и др.



Общие особенности месторождений

Характерными чертами метаморфогенных месторождений являются:



• Пространственная и временная связь оруденения с метаморфическими образованиями, среди которых наиболее распространены архей-протерозойские комплексы.

  • Согласное залегание уплощенных рудных тел и метаморфических пород, часто образующих единые складчатые формы.

  • Особенности минерального состава руд и вмещающих их пород, указывающие на одинаковые термодинамические условия их образования и признаки изохимических реакций.

  • Текстуры и структуры руд. свойственные метаморфическим породам (гнейсовые, сланцевые, гранито-ластовые и пр.). Тесная связь рассматриваемых месторождений с метаморфическими образованиями заключается в расположении оруденения в зонах контактового, динамического ударного 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. Земная кора на ранних этапах своего развития только зарождалась, происходили активнейшие тектоно-магматические процессы дифференциации вещества, формирования океанов и атмосферы. В наблюдаемых сегодня комплексах регионально-метаморфических пород выделяются ассоциации, отражающие различные термодинамические условия — фации (ступени) метаморфизма. Оказалось, что различные типы месторождений отчетливо ассоциируют с определенными фациями регионального метаморфизма (табл. 1).

Таблица.1. Соотношение месторождения фациям метаморфизма


Фации метаморфизма

Месторождение

Промышленное значение

Зеленых сланцев

Магнетит-гематитовые кварциты, колчеданные, металлоносные конгломераты, золото-кварц-сульфидные с мышьяком и ртутью, наждака, графита

Главное

Глаукофановая

Силикатные руды мар­ганца и цинка

Небольшое

Амфиболитовая

Гематитовые кварциты, свинца, цинка и меди, кианита, диаспора, андалузита, корунда, графита, флогопита, апатита

Важное

Гранулитовая

Амфибол-пироксен-магнетнтовые кварциты, граната, рутила, керами­ческих пегматитов

Важное

Эклогитовая

Алмаза, рутила

Небольшое

На единство условий рудо- и породообразования метаморфических месторождений указывает форма рудных залежей. Поскольку кристаллизация полезных компонентов происходила при значительном давлении, то рудные тела имеют сплюснутую форму (уплощенные линзы, пласто-плитообразные, жильные). Типичны складчатые деформации рудных тел, слагающих единые ансамбли с вмещающими породами, как, например, золото-кварцевые жилы в складках волочения месторождения Поркьюпайн в Канаде. Следует подчеркнуть согласно-складчатое залегание не только рудных тел, но рудоносных зон и продуктивных пачек метаморфических толщ (железистых кварцитов, кианитовых сланцев, графитистых пород и др.). Это хорошо иллюстрируется на разрезах районов железорудных месторождений. Весьма характерным для месторождений являются минеральные ассоциации, указывающие на протекание изохимических реакций. Имеются многочисленные примеры таких преобразований, включающих полезную минерализацию: халцедон — кварц, лейкоксен — рутил, лимонит — магнетит — мартит — гематит, гидрослюда — мусковит, бемит — диаспор — дистен, пиролюзит — браунит — гаусманит, вюртцит — сфалерит, марказит—крупнозернистый пирит, известняк — мрамор, уголь — графит и др. Важно отметить, что такие признаки имеют место не только для руд, но и для породообразующих минералов.

Повышенные давления и температуры рудообразования, диффузионно-метасоматических явлений реализованы в соответствующих текстурах и структурах метаморфических руд. Для них характерны гнейсовая, сланцевая, плойчатая, полосчатая, очковая, лучистая текстуры и гранобластовая, порфиробластовая, лепидобластовая, чешуйчатая, роговиковая, пластинчатая, листоватая, волокнистая, сноповидная структуры.
Типы месторождений

Существуют два принципа 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.

Месторождения, связанные с регионально-метаморфическими образованиями, отличаются большим разнообразием. Ведущими особенностями их локализации являются:

— приуроченность к породам тех или других фаций метаморфизма;

— положение рудных узлов и полей в структурах гранито-гнейсовых куполов, ядер гранитизации, зеленокаменных поясов и протогеосинклинальных прогибов;

локализация рудоносных зон в соскладчатых разломам участках их перегибов и пересечений;

участие в рудоконтроле пород, обладающих различными физико-механическими свойствами, например, приуроченность золото-кварцевых жил к телам хрупких кварцевых порфиров, расположенных в относительно вязких порфиритах;

присутствие четких околорудных ореолов метасоматитов.


Месторождения, связанные с контактовым метасоматизмом, по существу близки к скарновым образованиям. Классическим примером может служить Курейское месторождение графита, образованное в результате воздействия остывающей мезозойской трапповой интрузии на юрские угли.

Импактитовые метаморфические месторождения весьма ограничены. К такого рода образованиям относят полудрагоценные влдавиты (молдавиты), представляющие собой остеклованные продукты ударно-взрывных явлений, а также гексагональные алмазы — лонсдейлиты. Промышленное значение этих образований незначительное, однако импактные явления следует учитывать при изучении рудовмещающих структур месторождений других генетических типов.

Месторождения, связаные с проявлениями динамометаморфизма имеют более важное значение, поскольку к ним относят крупные золоторудные объекты, например, месторождения Карлин США и Бакырчик в Казахстане и камнецветного сырья (нфрита, чароита, лазурита и др.) Для них характерны:

─ локализация месторождений и рудных полей в крупных зонах смятия и надвигов, протягивающихся на десятки километров;

─ локализация рудоносных зон в наиболее интенсивно деформированных участках разломов;

─ присутствие в рудных районах мощных сложно смятых осадочных толщ и метаморфических сланцев, содержащих черносланцевые углеродистые формации;

─ сложная пластово-линзовая форма рудных тел, границы которых определяются исключительно по данным опробования;

─ невыраженность околорудных метасоматических изменений


К метаморфизованным относят многочисленные: месторождения железистых кварцитов (джеспилитов), протерозойских металлоносных конгломератов, колчеданных, медно-полиметаллических, силикатных марганцевых и апатитовых руд. Рудные скопления были образованы до метаморфизма в результате различных процессов седиментации, гидротермальных, вулканических или магматических.

Архейские и протерозойские толщи амфиболитов и метаморфических сланцев, включающие пачки железистых кварцитов, распространены в пределах щитов всех древних платформ мира. Во многих регионах они включают уникальные по запасам железорудные месторождения (Минас-Жейрас в Бразилии, Курская магнитная аномалия и Оленегорское в России, Криворожский бассейн иа Украине, Хамерсли в Австралии и пр,). Многие исследователи считают концентрации железа первично осадочными или гидротермально-осадочными, которые позднее были метаморфизованы. На ряде месторождений проявлены наложенные процессы метасоматоза и гипергенеза, обусловившие привнос полезных компонентов (уран, золото, ваннадий, скандий и улучшение качества железных руд.

Хорошим примером метаморфизированных месторождений служит уникальное по запасам месторождение золота, платиноидов, урана, редких земель и железного колчедана Витватерсранд в ЮАР. Здесь лентовидные в плане и пластово-линзовидные в разрезерудные тела (рифы) приурочены к пластам кварцевых конгломератов, ритмично чередующихся с кварцитами и углеродистыми сланцами раннепротерозойской толщи. Последняя слагает многокилометровые разрезы эпикратонных впадин. Поскольку полезная минерализация связана с минералами тяжелой фракции (магнетитом, монацитом, цирконом и др.) а рудные тела имеют литолого-стратиграфическую приуроченность, вытянуты вдоль палеорусловых каналов, то месторождение представляется в качестве регионально метаморфизованной древней россыпи. Однако, возможно наличие биоседиментационных концентраций золота, а также ─ гидротермальное происхождение рудной минерализации.

К метаморфизированным относят также крупное месторождение сульфидно-полиметаллических руд Брокен-Хилл в Австралии, локализованное в архейских генейсах и амфиболитах. Считается, что пластовые тела богатых руд образовывались вулканогенно-осадочным путём. К этому типу относят и Кумдыкольское месторождение технических алмазов, локализованное в эклогит-генйсовом комплексе Кокчетавского срединного массива (Казахстан).

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 аллюминия 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. Предполагают, что рудоформирующие гидротермальные системы образуются на этапах регрессивного метаморфизма перераспределяют полезные компоненты, заимствованные из вмещающих метаморфических пород. Для оруденения не устанавливается пространственная связь с определенными магматическими комплексами. В образовании руд таких месторождений предполагается ведущая роль углекисло-водных гидротерм.
Представление об условиях метаморфогенного рудообразования

Изучение минеральных парагенезисов, экспериментальные и расчетные данные позволили оценить термодинамические параметры образования месторождений на разных ступенях регионального метаморфизма. Так образование руд железа, золота и урана происходило при 250 - 550°С и давлениях 300-700 МПа (на глубинах 5-28 км). Руды марганца и цинка, вероятно, формировались в узких пределах температур (500-600°С) и широких колебаниях давлений (500 -1700 МПа), что соответствует глубинам от 15 до 45 км. Руды железа, цветных металлов, титана, графита, высокоглиноземистых пород, гранатов, алмаза, вероятно, образовались в условиях широкого диапазона температур (600~950°С) при высоких давлениях (600—1400 МПа) на глубинах более 25 км. Слюдоносные и керамические пегматиты могли генерироваться в результате ультраметаморфизма при частичном переплавлении вещества. Жилы с горным хрусталем могли формироваться в условиях диафторезапри низких термобарических параметрах.

Высокие температуры метаморфогениого рудооб-разования обусловлены: большими значениями геотермического градиента; явлениями радиоактивного распада урана и тория, повышенные концентрации которых часто фиксируются в гнейсах и гранитах; разогревом пород за счет трения в региональных зонах смятия; экзотермическими реакциями преобразования органического вещества в стрессовых зонах. Высокобарические условия определяются литостатичес-ким и тектоническим давлением.

Достаточно убедительно выглядят метаморфогенные источники рудоносных флюидов (вода, углекислота, углеводороды, водород, хлор, сера, металлы). Помимо имеющихся геолого-минералогических данных существование такого рода флюида было подтверждено прямыми наблюдениями в Кольской сверхглубокой скважине. Здесь на глубине более 10 км встречены хлоридно-натровые углеводородные термальные рассолы с повышенными концентрациями лития, никеля, кобальта, цинка, меди, сурьмы и молибдена.

Формирование метаморфогенных месторождений, происходит в следующих услових:

─ первичное дометаморфическое обогащение полезными компонентами пород;

устанавливаются повышенные концентрации урана, золота, железа, марганца, фосфора, полиметаллов, меди и др.;

─диффузионный вынос вещества, включая породные и рудные элементы, из зон ультраметаморфизма и гранулитов и их перераспределение в зеленосланцевых и амфиболитовых фациях в условиях термостатирования.



Среди рудных формаций метаморфогенных месторождений следует выделять: 1) железистых кварцитов (КМА в России, Кривой Рог в Украине, Минас Жераис в Бразилии и др.); 2) металлоносных протерозойских кварцевых конгломератов (Витватерсранд в ЮАР, Жа-кобина в Бразилии, Блайнд Ривер в Канаде); 3) золоторудную в сложно смятых углеродисто-сланцевых толщах (Карлин в США, Бакырчик в Казахстане); 2) свин-цово-цинковую в парасланцевых и парагнеисовых комплексах (Брокен-Хилл в Австралии); 3) метамор-физованных колчеданных руд (Урал, Рудный Алтай в России, Скандинавские каледониды); 4) графитистых гнейсов и графитизированных углей (месторождения Украины, КуреДское в России); 5) высокоглиноземистого сырья (силлиманит, андалузит) (Карелия, Россия);

  1. керамических и слюдоносных пегматитов и облицовочного камня (Карелия, Алданский район в России);

  2. наждака (Кузнецкий Алатау, Россия); 8) камнесамо-цветного сырья (рубин, сапфир, нефрит, чароит, гранаты и пр.) (Памир, Забайкалье, Китай, Бирма и др.);

9) горного хрусталя в кварцито-сланцевых толщах (альпийских жилах) (Полярный Урал, Алдан, Россия);

10) шунгитов (Карелия, Россия).

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет