Учебное пособие по курсу «Основы учения о полезных ископаемых»
жүктеу/скачать 4.65 Mb.
|
Текстуры и структуры руд Важной особенностью руд, влияющей на выбор способов их переработки, а иногда и эксплуатации, является их строение, которое определяется текстурами и структурами руд [2]. Текстура руды это форма, размеры и расположение агрегатов минералов, т.е. морфологической единицей текстуры является минеральный агрегат, состоящий из группы минералов. Текстурные группы и виды перечислены в табл. 3 и показаны на рис. 13. Таблица 3 Основные типы текстур руд
Рис. 13 . Некоторые типы текстур руд а - пятнистая, б - полосчатая (хромитовая руда), в - полосчатая, с участием гребенчатой, г - брекчиевая, д - ритмически-полосчатая; е - кокардовая, ж - губчатая; з - корковая, и - оолитовая, к - плойчатая Часто встречающаяся массивная текстура отличается равномерным распределением сплошного рудного агрегата. Пятнистая текстура выражается вкрапленниками рудных агрегатов среди жильной массы. Полосчатая текстура представлена чередованием полос различного состава и строения (слоистая, гнейсовидная и др.). Прожилковая текстура образуется системой пересекающихся или параллельных прожилков рудных агрегатов. Структура руды это форма, размеры и расположение зерен отдельных минералов, которые и являются ее морфологической единицей. Структуры руд бывают зернистые (равномернозернистые, неравномернозернистые), волокнистые и другие (табл. 4, рис. 14). Таблица 4
Рис. 14 . Некоторые типы структур руд а - зернистая, б - гипидиоморфнозернистая, в - порфировидная, г - раскрошенная замещения, д - скелетная замещения, е - петельчатая замещения, ж - эмульсионная распада твердых paствoров, з - решетчатая распада твердых растворов, и - графическая распада твердых растворов, к – колломорфная; Si, Gn - -символы минералов. 5. Процессы образования месторождений полезных ископаемых и их классификация Формирование месторождений полезных ископаемых происходит в результате концентрации отдельных элементов или веществ под воздействием эндогенных, экзогенных или метаморфогенных процессов. Во всех случаях, рассматривая процессы формирования месторождений, выделяют три области рудообразования, а именно области: 1-источника полезных ископаемых, 2-переноса и 3-отложения полезных компонентов, что более подробно будет показано при характеристике каждого типа месторождений. В общем случае главным процессом рудообразования для твердых полезных ископаемых является переход вещества из жидкого или газообразного подвижного состояния в стабильную твердую форму. При эндогенном рудообразовании это происходит при кристаллизации магмы или отложении минералов из горячих газовых и водных растворов. В экзогенных условиях отложение происходит из холодных поверхностных водотоков, подземных вод или из воды озерных и морских бассейнов. При метаморфизме минералообразование связано с дегитратацией, перераспределением элементов, перестройкой кристаллической решетки минералов. Полезные компоненты переносятся в истинных или коллоидных растворах. Отложение их в виде минералов обусловлено многими причинами: изменением скорости движения растворов, химическими реакциями в растворе, взаимодействием с вмещающими породами, изменением температуры и давления, смешением различных растворов и проч. В соответствии с характером геологических процессов, которые происходят в земной коре и на ее поверхности, выделяются три серии месторождений полезных ископаемых: эндогенная, экзогенная и метаморфогенная. Эти серии, в свою очередь, разделяются на классы, типы и подтипы, определяющиеся конкретными особенностями рудообразования. Такая классификация называется генетической; она принята в России и во многих странах мира [2,3]. Следует отметить, что наряду с генетической, правомерно существование и других классификаций месторождений полезных ископаемых. Так, для целей оценки и разведки рудных объектов используются морфогенетические и геометрические классификации. Например, П.Ф. Иванкин предложил выделять плоские, уплощенно-конические и конические рудные поля и месторождения, отличающиеся по коэффициенту линейности - отношению длины к ширине (мощности). Эти параметры могут использоваться для выбора сети наблюдений при геологоразведочных работах. Среди зарубежных ученых, в частности американских геологов, наиболее популярно разделение месторождений полезных ископаемых на модельные типы. Эти модельные типы характеризуются формой рудных тел, вмещающими породами, минеральным составом и генезисом. Такая систематика, несмотря на ее сложность и большое разнообразие типов, удобна для практических целей, но в строгом смысле не является классификацией, т.к. не основана на едином принципе. В настоящей работе принимается за основу генетическая классификация месторождений полезных ископаемых, которая разработана В.А. Обручевым, С.С. Смирновым, А.Н. Заварицким, П.М. Татариновым, С.А. Вахромеевым и др. [2,3,7] в прошлом веке с изменениями и дополнениями автора с учетом последних достижений геологической науки. При этом обращено внимание на установленные факты длительности формирования многих месторождений и участия в их образовании различных геологических процессов. По этой причине нами выделены месторождения сложного генезиса, образованные различным сочетанием эндогенных, экзогенных и даже метаморфогенных процессов. В упрощенном виде эта классификация приводится ниже и положена в основу описания генетических типов месторождений полезных ископаемых (табл. 5). Таблица 5 Генетическая классификация месторождений полезных ископаемых
Часть 2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В этом разделе в соответствии с приведенной выше классификацией описываются генетические классы и типы, а в ряде случаев и подтипы месторождений полезных ископаемых, встречающихся в природе. Э Н Д О Г Е Н Н ЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ 1.Общие сведения об эндогенном рудообразовании  Ф
Рис. 15. Фации магматических пород и их формы ормирование месторождений этого класса в большинстве случаев связано с процессами зарождения и преобразования магмы. Магма - огненно-жидкий силикатный расплав-раствор, образующийся в глубинных зонах Земли. При изменении внешнего давления магма устремляется к земной поверхности. Часть ее изливается в виде эффузивных пород, другая часть застывает на глубинах 1-5 км и более, образуя интрузивные породы, т.е. различные по форме тела и фациальные разновидности пород (рис. 15 ). В глубинных условиях магма может образоваться и кристаллизоваться на месте (in sity) без внедрения. Магма имеет сложный состав - подавляющая часть принадлежит труднолетучим окислам и силикатам (до 90 %). Остальную часть занимают летучие компоненты (10 %): Н2О, Н2S, HF, HСl, Co, CO2, SO4, хлориды, фториды тяжелых металлов и другие соединения. Магма взаимодействует с вмещающими породами. В магматический очаг поступают глубинные флюиды; на ее состав также может влиять состав окружающих пород, попадающих в магму. Магма может двигаться к поверхности через толщу пород под действием разных факторов: 1-расширение под воздействием сжатых в магме газов и увеличение объема магмы; 2-уменьшение удельного веса магмы; 3-тектонические движения; 4-внедрение механическим путем с разрывом пород; 5-магматическое погружение - поглощение блоков кровли под воздействием потока тепла и минерализаторов. При застывании магмы металлы ведут себя по-разному. Они могут оставаться в интрузивной породе в рассеянном или концентрированном виде или выноситься вместе с растворами и газами. В последнем случае они рассеиваются в породе или дают концентрированные скопления - рудные тела.
Химические элементы, входящие в состав магмы, разделяются на петрогенные, занимающие верхнюю часть таблицы Менделеева и имеющие малые атомные массы, и металлогенные, обладающие преимущественно высокими атомными массами. Первые, как правило, входят в состав породообразующих минералов, вторые накапливаются в виде месторождений. В природе родственные по своим свойствам химические элементы образуют ассоциации. Эти ассоциации отражены в преобразованной А.Н. Заварицким таблице Д.И. Менделеева (табл. 6). Выделяются 10 групп элементов, ассоциирующих в природных процессах: 1 - благородные газы; 2 – элементы горных пород; 3 – элементы магматических эманаций; 4 – группа железа; 5 – редкие; 6 – радиоактивные; 7 – металлические; 8 – металлоидные и металлогенные; 9 – группа платины; 10 – тяжелые элементы. При концентрации элементов образуются месторождения полезных ископаемых.
Таким образом, каждая группа эндогенных месторождений, также как и экзогенных, отличается своей ассоциацией полезных компонентов, но, как правило, при господстве одного или нескольких из них. Определенные ассоциации элементов связаны с определенными по составу магматическими, а также другими породами (табл. 7).
П р и м е ч а н и е. В скобках указаны второстепенные компоненты. Эволюция магматического очага может происходить длительное время: от нескольких миллионов до 50 и даже 200 млн. лет. Например, оловянные месторождения Яна-Колымского района формировались 20-35 млн. лет, а месторождения Дарасунского золоторудного узла в Забайкалье – около 150 млн. лет. По этой причине в одном рудном поле можно встретить разновозрастные (разностадийные) рудные тела. Крупные отрезки времени рудообразования, связанные с деятельностью одного магматического очага, называются этапами, а более короткие периоды отложение руды – стадиями минералообразования (табл. 8). В разрезе земной коры эндогенные месторождения образуются на различных глубинах. Различают следующие зоны глубинности от поверхности, существовавшей в период рудообразования: 1-ультраабиссальную (не менее 10-15 км); 2-абиссальную (3-10 км); 3-гипабиссальную (1,5-5 км); 4-приповерхностную (до 1,5 км). Формирование эндогенных месторождений связано с тектоническими процессами и созданными ими структурными формами. Крупные разломы вскрывают глубинные магматические камеры и выводят в верхние зоны земной
коры магматические расплавы и рудоносные растворы. Это рудоподводящие и рудораспределяющие разломы. Более мелкие разрывные нарушения служат полостями, в которых происходит отложение рудного вещества, и называются рудовмещающими [4]. Различные по морфологии складки также могут быть рудовмещающими. В зависимости от того, в каких тектонических условия происходит отложение рудных минералов, образуются жильные, пластовые или другие по форме рудные тела. Тектонический фактор рудообразования выражается также в том, что тектонические движения в земной коре, перемещения ее крупных блоков, способствуют разогреву горных пород и образованию магмы, а также определяют ее движение. В соответствии с приведенной выше классификацией эндогенных месторождений рассмотрим их главные генетические типы, а в отдельных случаях и подтипы. В общем случае модель эволюции магматического очага определяется следующими процессами (см. рис. 15): 1-магма может застывать на месте; 2-отдельные ее порции могут перемещаться вверх, застывая на разных глубинах (интрузивная фация разных глубин) или изливаясь на поверхность (эффузивная, пирокластическая фации); 3-от магмы могут отделяться газообразные или жидкие горячие растворы. С каждым из этих этапов в разных проявлениях и вариантах может быть связано образование месторождений полезных ископаемых. В соответствии с указанными особенностями эволюции магмы и условиями, благоприятными для образования рудных тел, выделяются следующие типы месторождений полезных ископаемых: 1 - магматические (собственно магматические), образующиеся в процессе кристаллизации в магматической камере; 2 – пегматитовые, сформировавшиеся при внедрении остаточных расплавов, обогащенных летучими компонентами; 3 – карбонатитовые, связанные с магматическим и постмагматическим процессом в магматических телах определенного состава; 4 – скарновые (контактово-метасоматические), образующиеся в контактовой зоне застывающих магматических пород; 5 – альбитит-грейзеновые, образующиеся после застывания магмы в результате деятельности флюидов в краевых частях гранитных тел; 6 - гидротермальные, формирующиеся непосредственно в интрузивном теле после его застывания или на некотором удалении под воздействием газово-жидких растворов магматического или иного происхождения. 7 - сложного генезиса; эти месторождения отнесены к эндогенной серии, т.к. в большинстве случаев они имеют эндогенный источник; являются переходными к экзогенной серии. жүктеу/скачать 4.65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
