Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Источники вещества месторождений полезных ископаемых

БИЛЕТ № 8

Металлогенные и петрогенные химические элементы

В природных системах распространенность элементов накладывает на состав типичных систем определенные ограничения. Из 98 элементов периодической таблицы Менделеева, встречающихся в природе наиболее распространены 12 элементов, которые в подавляющем большинстве случаев породы слагают 99% массы горных пород. Эти элементы: O, Si, Ti, Al, Mg, Fe, Ca, Na, K, P, H, C называются петрогенными (петро — порода, ген — происхождение). Они образуют группу с 8 электронной внутренней оболочкой, имеют относительно малые массы и образуют сложные соединения: силикаты, алюмосиликаты. Они слагают основную массу горных пород слагающих земную кору и образуют неметаллические полезные ископаемые.

Металлогенные элементы имеют высокую атомную массу. Они занимают нижние ряды табл. Менделеева, состоящие из 18-ти электронной оболочкой, накапливаются в эндогенных условиях, формируют металлические полезные ископаемые.


Типы колчеданных МПИ и их геодинамические позиции.

К колчеданным относятся месторождения, руды которых сложены преимущественно сульфидами железа, с редким преобладанием пирита, пирротина, марказита, с которыми ассоциируют халькопирит, борнит, сфалерит, блеклые руды. Нерудные минералы развиты слабо и представлены обычно баритом, кварцем, кальцитом, серицитом, хлоритом, гипсом.

Изменения боковых пород, вмещающих колчеданные залежи, проявляются чаще всего в хлоритизации, серицитизации, окварцевании и пиритизации.

Колчеданные месторождения входят в состав офиолитовых или зеленокаменных поясов, сложенных плутоническими и вулканическими производными базальтоидной магмы, а также их пирокластами, перемежающими с прослоями терригенных осадков. В пределах этих поясов колчеданные месторождения вытягиваются прерывистыми цепями, длина которых достигает нескольких тысяч километров. В слабо метаморфизованных породах колчеданные залежи обычно имеют форму изометричных или вытянутых штоков, сложенных рудой колломорфного строения; в сланцах зеленокаменной фации – уплощенную форму и состоят из руды кристаллического строения.

Колчеданные руды служат сырьем для добычи серной кислоты, меди и цинка с попутным получением барита, золота, серебра и других металлов.

Условия образования. Колчеданные месторождения формируются в начальную стадию геосинклинального цикла связи с базальтоидным вулканизмом. При возрождении вулканической активности новому вулканическому циклу будет соответствовать новая, более молодая генерация колчеданных залежей. Колчеданные месторождения различаются по начальной температуре образования. С этой точки зрения можно различать: 1) высокотемпературные, с начальной температурой от 450° и выше; 2) среднетемпературные – от 300°; 3) низкотемпературные – менее 200°.

Типы колчеданных месторождений. В зависимости от условий образования в составе колчеданных месторождений может быть выделено три класса:

1. Метасоматические месторождения колчеданных руд образуют преимущественно залежи сплошных или прожилково-вкрапленных метасоматических руд в туфовых, лавовых и субвулканических породах (рудные тела месторождений Малого Кавказа, четвертичные колчеданные месторождения Курильских островов и Японии). В составе их руд вместе с самородной серой находится пирит, иногда барит. Эффузивные породы – андезиты, их туфы и туфобрекчии под воздействием серосодержащих паров и газов подвергаются опализации и алунитизации.

2. Вулканогенно-осадочные месторождения. К этому классу принадлежит большинство колчеданных месторождений. Их примером могут служить колчеданные месторождения Урала и Северного Кавказа. Их руды обычно сложены пиритом, халькопиритом, борнитом, сфалеритом с примесью пирротина, марказита, халькозина, магнетита и гематита. Из нерудных присутствуют кварц, кальцит, хлорит и серицит. В основании залежи преобладают руда сероколчеданного состава, к верху постепенно переходящая в пирит-халькопиритовую, а затем богатую пирит-халькопирит-борнит-сфалеритовую руду.

3. Комбинированные месторождения возникают вследствие объединения в контурах рудных тел как метасоматических, так и вулканогенно-осадочных залежей. Примером могут служить многие колчеданные залежи Японии. В этом случае нижняя часть рудных тел сложена окварцованными и серицитизированными риолитами, содержащими вкрапленность и прожилки пирита с халькопиритом, и представляющими собой бедную руду, возникшую метасоматическим путем. Выше располагается зона более богатых массивных пирит-халькопиритовых руд, оканчивается залежь наиболее богатыми халькопирит-сфалерит-галенитовыми рудами.


 

БИЛЕТ № 7

Источники вещества месторождений полезных ископаемых

Минеральное вещество полезных ископаемых может иметь различное происхождение и поступать из разных источников. Для магматических месторождений, связанных с основными и щелочными изверженными породами, оно поступает вместе с магматическими расплавами из глубинных, нередко подкоровых частей Земли и в этом случае имеет ювенильное происхождение. В постмагматических месторождениях, таких, как пегматитовые, карбонатитовые, скарновые, альбититовые, гидротермальные, источники вещества разнообразны. Среди них можно наметить три группы: 1) ювенильные магматические, обусловленные привносом расплавом или дегазацией из глубинных чаетей земной коры и верхней мантии; 2) ассимилированные расплавом из окружающих пород в связи с возникновением палингенной магмы;.3) заимствованные выщелачиванием минерализованными газовыми и жидкими растворами пород на путях их циркуляции.

В седиментогенных и метаморфогенных месторождениях минеральное вещество может быть местным, или автохтонным, и привнесенным, или аллохтонным. За счет местных источников пород, вмещающих тела полезных ископаемых, формируются остаточные месторождения. В связи с привносом возникают остальные седиментогенные месторождения, Привнос осуществляется в виде механически дезинтегрированной массы, взвей; и раствора из разрушающихся более древних пород и полезных ископаемых или в виде газового и жидкого раствора из продуктов вулканической деятельности; в последнем случае минеральное вещество в конечном счете имеет юве- нильный магматический или смешанный источник.

Метаморфизованные месторождения образуются из местного источника, метаморфические — в связи с мобилизацией и переотложением на ту или иную дистанцию веществ горных пород, подвергшихся метаморфическому преобразованию.

Таким образом, среди разнообразных источников минеральных масс месторождений полезных ископаемых можно выделить вещества автохтонного и аллохтонного происхождения. Среди последних, в свою очередь, могут быть намечены вещества: магматические ювенильные, магматические ассимилированные, постмагматического выщелачивания, метаморфической перегруппировки, разрушения древних пород и минеральных залежей.


Условия образования солей

Образование месторождений каменных солей связывают с процессами осадконакопления в осадочных солеродных бассейнах – галогенезом. По гидрохимическим особенностям современного соленакопления выделяются 3 типа галогенеза. Выделяются хлоридные, сульфатные и содовые соленосные формации. В данных минеральных парагенезисах галит представлен как преобладающий во всех без исключения группах, наиболее широко он распространён в хлоридной и хлоридно-сульфатной группах.

Можно выделить 4 типа солеродных бассейнов: 1) осолонённых озёр, небольших заливов и лагун; 2) крупных морских заливов или мелководных изометрических или глубоководных линейных; 3) эпиконтинентальных морей; 4) крупных внутриконтинентальных морей (аналоги пермского возраста).

Седиментация эвапоритов происходила в условиях однонаправленных и сравнительно интенсивных опусканий крупных блоков земной коры. При этом за счёт выровненного рельефа осадконакопление не компенсировалось поступлением обильного терригенного материала. Скорость накопления солей превышала скорость накопления подстилающих и перекрывающих известковых и алеврито-глинистых осадков более чем на порядок. Полукилометровая толща каменной соли накапливается за промежуток времени около 35 000 лет. Данные скорости аккумуляции соответствуют скоростям седиментации во впадинах, удалённых от источников обломочного материала.

В настоящее время существует 4 типа галогенных месторождений 1) современные рассолы озёр и морей бассейнов (рапа), являющаяся поверхностными скоплениями гидроминерального сырья; 2) рассолы подземных вод (подземное гидроминеральное сырьё); 3) соли современной садки; 4) древние соли.

В месторождениях рассолов солеродных бассейнов суммарные концентрации солей достигают 300 г/кг. Наиболее крупными современными месторождениями рассолов в настоящее время являются Большое Солёное Озеров США, Мёртвое море на ближнем востоке.

В подземных рассолах общая концентрация солей достигает 600 г/л и более. Практически все районы распространения рассолов совпадают с месторождениями каменной соли. Можно выделить надсолевые, подсолевые и межсолевые рассолы. Последние два типа относят к седиментогенным древним захоронённым и метаморфизованным. Надсолевые рассолы могут иметь метеорное происхождение (рассолы выщелачивания).

Концентрация полезных компонентов в рассолах происходит как в момент аккумуляции каменной соли, так и позднее – на этапе протекания обменных реакций между вмещающими породами и рассолом. Рассолы встречаются зачастую в нижних частях артезианских бассейнов и редко приближаются к земной поверхности. Существует взаимосвязь рассолов с образованием эксфильтрационных месторождений марганца, железа, полиметаллов, стронция, меди.

Месторождения солей могут быть изолированы либо связаны с морями с нормальной солёностью. В настоящее время можно выделить 3 основных типа месторождений современных солей:

1. прибрежные равнины типа себхи (засолонённая равнина на юге Персидского залива) и внутриконтинентальные озёра (Баскунчак) с субаэральным накоплением;

2. замкнутые морские заливы, лагуны, где соли отлагаются в мелководных и глубоководных (до 300 - 400 м) условиях (Кара-Богаз-Гол, Сиваш, Бокано-де-Вирилла.);

3. глубокие бассейны внутри солёных морских вод (Мертвое море)

Образование мощных толщ галита приурочено к обширным и глубоким бассейнам, а сильвинита – к мелководным. В данном случае важно последовательное концентрирование солей в промежуточных бассейнах, а также – миграция засолённых вод из мелководья в глубоководные.

Подводя итоги механизмов формирования эвапоритов можно выделить следующую последовательность солеобразования: кальцит+доломит →гипс→галит +гипс→галит+полигалит→астраханит+эпсомит→сульфаты калия и магния→каинит →карналлит→ бишофит.

Накопление солей может происходить следующими путями: 1) в результате последовательного уменьшения площади солеродного бассейна; 2) путём концентрирования в межзерновой жидкой фазе в разрезе ранее сформированных эвапоритов. Наиболее распространён первый механизм, который обуславливает формирование месторождений гипса, галита и небольших по мощности калийных пластов.

основными чертами месторождений являются:

1) связь с аридными климатическим зонами

2) локализация в соленосных преимущественно хемогенно-осадочных толщах и связь с первично-красноцветными тонкообломочными отложениями;

3) расположение месторождений в крупных депрессиях, отличавшихся интенсивным некомпенсированным опусканием и высокой скоростью накопления солей;

4) пластовая, иногда штоковидная форма рудных тел, достигающая мощности до 800 м и площади от 5 000 до 1 000 000 кв. км;

5) характерные тонколистоватые текстуры пород, часто подвергнутые оползневым деформациям, присутствие текстур растворения;

6) частые проявления соляной тектоники;

7) обязательное наличие в разрезах, перекрывающих соли покрывающих глинистых толщ.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...