Полезные ископаемые магматического происхождения примеры

Фактор магмы – это высокая температура (свыше 1000 градусов) и высокое давление (тысячи атмосфер) расплавленной массы, паров и растворов. Внедряясь в верхние слои земной коры, магма разрывает и раздвигает, разогревает и уплотняет их. На контакте с высокотемпературной магмой вмещающие породы подвергаются перекристаллизации с образованием новых минеральных комплексов. Из песчаников и глин образуются роговики, из известковых пород — скарновые новообразования. Скарны представляют собой метасоматические высокотемпературные железо-известково-магнезиальные силикаты, алюмосиликаты, образующиеся под воздействием высокотемпературных расплавов магмы и выделяющихся из нее паров и минеральных растворов на вмещающие известковые породы. С ними связано образование новых высокотемпературных минералов: шеелита (СаWO₄), молибденита (MоO₂), гранатов, магнетита (Fe₃O₄) и др.

Остывание магматического очага происходит медленно, поэтапно, сопровождается тектоническими подвижками, образованием трещин и заполнением их новыми порциями магмы, гидротермальными растворами и жильными образованиями. Такова общая модель, ее следует дополнить информацией о составе магмы и размерах интрузивных массивов (табл. 12).

Магматические породы и полезные ископаемые

Железные руды. Большое количество месторождений железных руд, генетически связанных с магматическими породами, установлено на Урале. С габбровой формацией связаны титано-магнетитовые руды месторождений гор Благодать, Высокая, Качканар, Магнитная. Магнетитовые железные руды в скарнах вулканических трубок выявлены в Ангаро-Илимском железорудном бассейне. Такие же месторождения железных руд, состоящих из магнетитов (Fe₃O₄), были найдены на Кавказе (Дашкесанское месторождение), на Алтае, Центральном Казахстане (Атасуйская группа месторождений).

Медные руды. На склоне Южного и Среднего Урала медное оруденение связано с палеозойской зеленокаменной формацией, представлено медным колчеданом (CuFeS₂) с примесями сульфидов сурьмы, мышьяка, висмута, кобальта, кадмия и др. Месторождения приурочены к контакту гранодиоритов с эффузивно-осадочный толщей девона. Главные минералы представлены халкопиритом, халькозином, борнитом. В Центральном Казахстане находится Джезгаззганское медное месторождение, приуроченное к песчано-сланцевой толще девон-карбона. Медистые минералы представлены халькопиритом, малахитом (Cu₂(OH₂)CO₃), азуритом (Cu₃(OH)CO₃), купритом (Cu₂O). Коунрадское медное месторождение связано с кислыми интрузиями. В Армении крупные месторождения медных руд связаны с юрскими эффузивами и гранодиоритами. В Калба-Нарымской зоне Алтая медно-пирротиновое оруденение приурочено к сланцам верхнего девона, прорванным гранитоидами. В Камчатско–Корякской складчатой области месторождения меди связаны с зеленокаменными породами верхнего мела.

Полиметаллическое оруденение составляет основную ценность Рудного Алтая, приурочено к эффузивно–пирокластическим толщам девонского возраста. Наиболее известными среди них являются Змеиногорское, Зыряновское, Сокольное месторождения. Кроме сульфидов железа (FeS₂), свинца (PbS), цинка (ZnS), и меди (CuFeS₂) полиметаллические руды Алтая содержат значительное количество серебра и кадмия. В Центральном Казахстане полиметаллические месторождения приурочены к скарновым зонам, образовавшимся на контакте карбонатных и эффузивных толщ с гранитоидными интрузиями герцинского возраста. На Тянь-Шане полиметаллические руды приурочены к докембрию и палеозою, генетически связаны с герцинскими интрузиями, обогащены сульфидами мышьяка (FeA₅S), висмута (Bi₂S₃). На Памире полиметаллические руды связаны с мезозойскими интрузиями. На Кавказе известны два полиметаллических месторождения. Буронское месторождение пирито-пирротиновых руд, находится в палеозойских сланцах, генетически связаны с оперяющими трещинами крупного разлома. Руды содержат значительную примесь редких и рассеянных химических элементов. Садонское свинцово-цинковое месторождение приурочено к юрскими кератофирам и гранитам. На Сихотэ-Алине полиметаллическое месторождение Тетюхе находится в скарновой зоне между триасовыми известняками и кайнозойскими интрузиями. Рудными минералами в них являются галенит (PbS), сфалерит (ZnS) и геденбергит (CaZn·Si₂O₆).

Вольфрам, молибден, олово. В центральной части Большого Кавказа (Кабардино-Балкария) расположено вольфрамово-молибденовое месторождение Тырны-Ауз. Оруденение локализовано в скарновой зоне контакта палеозойских известняков и вернемеловых гранодиоритов. Разрабатывается с 1940 года. В Восточном Забайкалье разрабатывается Шерловогорское месторождение сульфидов молибдена (МoS₂), вольфрама (FeMn)·WoO₄, сурьмы (Sb₂S₃), ртути (HqS), мышьяка (AsS). Месторождение связано с мезозойскими гранитами. В Верхояно-Колымской мезозойской складчатой области вольфрамовые оруденение генетическими связано с юрскими гранитоидными интрузиями, содержит минералы олова (SnO₂), меди (CuFeS₂), мышьяка (FeAsS), золота (Au). В области кайнозойской складчатой области Сихотэ-Алиня обособлена золото-вольфрамо-оловянная зона, приуроченная к скарновой зоне между триасовыми известняками и кайнозойскими интрузиями.

Олово. В Томь-Колыванской складчатой области месторождение прожилков сульфидов с касситеритом (SnO₂) приурочено к массиву гранитов, слагающих Колыванскую возвышенность. В Верхоянско-Колымской области мезозоид редкометальное оруденение (Au, Pb, Wo, Mo, As, Sb, Sn) генетически связано с юрскими гранитоидами, в Восточном Забайкалье – с мезозойскими гранитами, на Сихотэ-Алине – с контактовой зоной гранитоидных интрузий.

Золото. Наиболее крупные золотоносные провинции России находятся в Восточной Сибири. В Алданской золотоносной провинции жильное золото приурочено к кислым и щелочным интрузиям юрского возраста. Это – Верхне-Олекминское и Центрально-Алданское месторождения. В Саланро-Саянской складчатой области оруденение золота связано с интрузиями диоритов и кварцевых альбитофиров нижнего палеозоя. На Алтае месторождения золота приурочены к Калбинскому тектоническому поясу, к кварцевым жилам, секущим девон-каменноугольные осадочно-эффузивные толщи (Березовское месторождение). В Центральном Казахстане рудопроявления золота связаны с интрузиями докембрия Кокчетавского антиклинория.

В Забайкалье известны коренные и россыпные месторождения золота (Балей, Дарасун), связанные с кислыми интрузиями юрско-мелового возраста. В Сихотэ-Алиньской складчатой области золоторудные месторождения приурочены к Центральному рудному поясу, ассоциируются с интрузиями гранитов кайнозойского возраста.

Платина генетически связана с скоплениями хромитовых (FeCr₂O₄) руд габбро-перидотит-дунитовых пород Среднего Урала. Вместе с платиной в них присутствуют редкие металлы: палладий, иридий и др.

Хром. Рудные тела хромитов в виде гнезд и линз выявлены в массивах ультраосновных пород Южного и Среднего Урала.

Титан связан с породами габбровой формации, в которых он вместе с железом образует титано-магнетитовые руды – FeTiO₂.

Ванадий встречается вместе с титаном.

Никель вместе с медью образует медно-никелевые руды. Одним из примеров месторождений подобного типа является Норильское медно-никелевое месторождение, генетически связанное с сибирскими траппами. Месторождение приурочено к пластовой интрузии долерита.

Кобальт. Кабальт-никелевое оруденение известно на полиметаллических и медно-пирротиновых месторождениях и в серпентинитах Калбинского хребта на Алтае.

Апатит (Ca₅(PO₄)₃·OH). В массивах щелочных пород докембрия Кольского полуострова находятся крупнейшие в мире запасы апатито-нефелиновых пород. Кроме фосфора в них содержатся титан, ванадий, калий, фтор. Нефелин (Na₃K(AlSiO₄)₄) используется для получения алюминия.

Алмаз. На северо-востоке Сибирской платформы выявлены Вилюйский и Олененский алмазоносные районы. Кристаллы алмаза содержатся в ультраосновных горных породах – кимберлитах и эруптивных брекчиях трубок взрыва «Мир» и «Зарница».

Ртуть. Месторождения ртути (киноварн – HqS) в Салаиро-Саянской области приурочены к глубинным разломам.

Графиты. В Тунгусском бассейне графиты образовались из каменных углей под воздействием пластовых интрузий траппов. На Алтае образование графита объясняется воздействием гранитной магмы на углистые сланцы верхнего девона-нижнего карбона.

Асбест. Месторождения хризотил-асбеста выявлены в серпентинитах Урала и Восточных Саян.

Тальк. Месторождения талька установлены в серпентинитах восточного склона Урала.

Слюда. Месторождения слюды выявлены в пегматитах Среднего Урала.

Корунд. Залежи корунда (Al₂O₃) и наждака выявлены в пегматитах Кыштымского района Южного Урала.

Драгоценные камни. Урал является одним из главных поставщиков драгоценных и цветных камней: изумрудов, топаза, аметиста, турмалина и др. Алмазы добываются в Якутии.

Облицовочные и поделочные камни. Горные районы Карелии, Урала, Алтая, Саян, Восточной Сибири богаты всеми видами строительных, облицовочных и поделочных камней: гранитов, порфиров, мраморов. Особой ценностью являются уральский малахит, орская яшма, горные хрустали Приполярного и Полярного Урала.

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; Нарушение авторского права страницы

источник

Горные породы образуются в различных условиях. Одни — при засты­вании магмы в земной коре, другие — при отложении веществ на дне морей и океанов, третьи — из остатков организмов, четвёртые — при разрушении других горных пород, пятые — под влиянием высоких температур и давления на больших глубинах и т.д. По происхождению горные породы делятся на магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы образуются при застыва­нии магмы на поверхности или в глубинах земной коры (рис. 40).

При внутреннем магматизме образуются глубинные горные породы. Они состоят из кристаллов разной величины в зави­симости от глубины залегания (чем ближе к поверхности застыла магма, тем мельче кристаллы). К этим породам относятся, например, граниты и лабрадориты.

При внешнем магматизме образуются горные породы, излившиеся из недр Земли на поверхность. В отличие от глубинных горных пород в этих отсутствуют кристаллы, им присуща пористость. Состоят они из застывшей лавы или спрессованного вулканического пепла (туфы, пемза).

Осадочные горные породы образовались под действием тем­пературы воздуха, воды, живых организмов и других процессов, происходящих на поверхности Земли и в водоёмах.

Осадочные породы делят на три группы. Обломочные образуются при разрушении других горных пород (песок, глина, галька, гравий, валу­ны). Они называются обломочны­ми, потому что каждая частица этих горных пород является обломком других пород, в том числе и магма­тических. Химические являются результатом отложения растворён­ных веществ на дне океанов, морей, озёр. К ним относятся каменная и калийная соли, известняк и др. Само название свидетельствует о происхождении органических пород. Окаменевшие остатки древних и со­временных организмов образовали такие горные породы, как уголь, мел.

Метаморфические горные породы связаны с процессом мета­морфизма. Метаморфизм (в перево­де с греческого — «превращение») — это изменение горных пород на больших глубинах под воздействием высокого давления и температуры. Так, известняк превра­щается в мрамор, песчаник — в кварцит, гранит — в гнейс. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Все минералы и горные породы, которые использует человек, называются полезными ископаемыми. В зависимости от области применения полезные ископаемые делят на три группы: топлив­ные, или горючие, используемые как топливо (нефть, газ, торф, каменный и бурый уголь); рудные, из которых выплавляют металлы (чёрные — чугун, сталь; цветные — медь, алюминий, оло­во, свинец); нерудные — сырьё для химической промышлен­ности ( каменная и калийная соли, фосфориты, сера), строитель­ные материалы (гранит, базальт, песок, глина и т.д.) (рис. 41).

Полезные ископаемые — это минералы и горные породы, которые ис­пользует человек в хозяйственной деятельности.

источник

Добрый день, дорогой мой читатель. Сегодня я расскажу тебе о том, что такое осадочные и магматические полезные ископаемые, чем они отличаются друг от друга, как образовываются, классифицируются и каковы географические закономерности размещения их не только в России, но и в других частях света.

Полезными ископаемыми можно назвать те вещества и минералы на нашей земле, которые целесообразно и полезно экономически извлекать из ее недр.

Эти полезные образования нашей планеты после переработки используются в промышленности и народном хозяйстве.

Состав полезных ископаемых в литосфере (оболочке) нашей земли различен по структуре и свойствам, и как утверждают ученые-специалисты, включает в себя тысячи скоплений минеральных пород.

Благодаря не всегда видимым, но постоянным движениям земной коры в толще земли происходят различные изменения и преобразования. Под действием геологических (термодинамических) процессов — высоких температур и большого давления постоянно меняется химический состав и сам облик горных пород. Основу их происхождения от общего количества групп составляют:

• более ранние метаморфические породы – 20%,
• магматические породы – 70%,
• осадочные породы – 10%.

Группы этих пород ископаемых имеют свои присущие только им различия, несмотря на то, что предшествуют друг другу.

В результате различных физических явлений в минеральных и органических веществах происходят разнообразные процессы.

Из-за сложных и простых химических реакций изменяются и образуются новые свойства веществ, которые способны происходить как на суше, так и в водной среде.Так метаморфические породы возникли в результате преобразования осадочных и магматических пород и включают в себя два вида –

1. образовавшиеся из магматических пород,
2. образовавшиеся из осадочных пород.

Магматические породы образовались из густой расплавленной магмы или лавы и включают в себя также два вида –

Осадочные породы возникли в результате различных отложений и осаждений и включают в себя уже три вида –

Считается, что в давние времена — около пяти миллиардов лет тому назад разнообразные процессы сформировали нашу землю. В начале, ее поверхность была очень горячей, но постепенно под действием многих атмосферных явлений и природных факторов она начала остывать, образуя теплый поверхностный слой.

Температура поверхности земли стала уже другой, хотя в ее недрах она достаточно мало изменилась и многие вещества по-прежнему находились в расплавленном виде.

Так время от времени из жерла активных вулканов вытекает легкоподвижная раскаленная магма, распространяющаяся порой на многие тысячи километров.

По мере своего продвижения магма вулкана быстро остывает, а в результате некоторых воздействий она меняет свои свойства. Частицы застывшего вещества накапливаясь, осаждаются и уплотняются. В результате выветривания она дробится, крошится и осыпается.

На поверхности и в глубине подвижных слоев протекают различные химические процессы, происходят изменения температуры и давления.

Меняется и сама внутренняя структура веществ минералов, которая приобретает новые геологические свойства к воздействию окружающей среды:

Застывшая горная порода под своим весом со временем вновь погружается в зону высоких температур, где разогреваясь и плавясь, превращается вновь в магму. То есть происходит так называемый кругооборот веществ в природе.

С каждым таким витков по спирали происходят сложные химические преобразования, в результате которых появляются новые вещества.

Основные группы полезных образований, о которых я упоминала чуть выше, — осадочные, магматические и метаморфические горные породы, состоят из различных, минералов и их ассоциаций.

Само название — осадочные породы указывает на то, что возникли они в процессе осаждения различных минеральных веществ из воздушной или из водной среды. Классифицируя их виды, можно сказать, что осадочные породы, это обломочный материал, образовавшийся из огромных каменных глыб и обломков, скатывающихся с горных вершин и их склонов.

Эти горные породы делятся на твердые и рыхлые. Их примеры:

1. рыхлые – это песок и глина,
2. твердые – это глинистые сланцы, песчаники и конгломераты(сцементированные природой округлые камни).

Если задуматься каковы закономерности размещения месторождений этого класса, то можно утверждать, что продукты механического и химического выветривания — пески и глины более всего распространены по всей поверхности нашей земли, как в Австралии, так и в России. Основное применение свое рыхлые породы нашли в строительном деле:

• при бетонировании и производстве черепицы,
• при производстве стекла, посуды и керамики,
• в кирпичном производстве и гончарном деле,
• в изготовлении огнеупорных материалов.

Твердые же спрессованные породы — песчаники, особенно кремниевые и железистые применяются как строительный материал для изготовления точильных камней и жерновов.

Глинистые сланцы отличный строительный материал для шиферной кровли и плит с аспидными досками.

Сцементированные округлые конгломераты также применяются в строительном деле и в укладке дорожных покрытий — галька и гравий, щебень и валуны.

Само название – химические породы указывает на то, что возникли они в результате различных химических процессов путем оседания природных реактивов из водной среды.

Их область распространения также широка, а кроме нашей страны и Австралии, они распространены в Африке и южной Америке. К ним можно отнести такие твердые пористые породы как:

• гипс и известковый туф,
• кальцит и доломит,
• каменная и поваренная соль.

Само название – органические породы говорит о том, что их материалом служили остатки жизнедеятельности живых микроорганизмов, как животных, так и растений.

Их также можно классифицировать на ископаемые угли и известковые породы. Примерами известняковых пород является –

• мел и известняк,
• мергель и туф,
• мрамор и известняк-ракушечник,
• уголь и песчаник,
• нефть и газ.

Белый мел – землистое растирающееся вещество, состоящее из мелких микроскопических скелетных образований панцирей и раковин древних морских организмов.

Используют мел в качестве пишущего инвентаря и для побелки, получения извести и производства цемента, резинотехнических и пластмассовых изделий.

Известняки имеют большую прочность и разнообразие в своем составе, строении и окраске.

Плотный известняк образовался уже из крупных организмов — раковин и скелетных останков животных и растений. Так раковый известняк это типичный ракушечник.

Рыхлую камнеподобную структуру смешанного состава имеют так называемые мергели, которые являются промежуточным звеном между глинами и известняками. Их часто используют в производстве цемента.Все различные ископаемые угли объединяются по типу их образования и происхождения, а также по внешнему виду и свойствам. Все их можно классифицировать так:

1. бурые угли,
2. каменные угли,
3. высококачественные антрациты.

Сюда же можно отнести и землистую торфяную массу – торф, состоящую из многовековых растительных и животных остатков – древесины и листьев, ветвей и мхов, водных растений и планктона.

Эти органические донные отложения водоемов с большим количеством клетчатки образовали илистые биологически активные вещества, которые стали первоосновой в возникновении всех ископаемых углей. Поэтому неудивительно, почему находят на равнинах эти полезные ископаемые.

По окаменевшим останкам древних вымерших организмов и следам их жизнедеятельности можно определить, что за виды растений и животных миллионы лет назад обитали на нашей земле и в какой исторический период.

Само название — магматические глубинные породы указывает на то, что они появились при помощи высокого давления в глубине земной коры из раскаленного расплава вулканической магмы.

В состав этих глубинных плотных полнокристаллических пород входят –

• гранит и габбро,
• лабрадорит и диорит,
• алмаз и кварц,
• обсидиан и диабез.

Излившиеся лавы магматических пород, извержений вулканов при низком давлении и относительно невысокой температуре постепенно продвигаясь и затвердевая, превратились в твердое кристаллизующееся вещество, в котором были растворены газы, жидкости и кристаллы минералов. В их состав входят –

• пемза и базальт,
• вулканический туф,
• оксидиан и андезит,
• слюда и амфиболы,
• липарит и вулканическое стекло.

Некоторые магматические породы особо устойчивы к эрозии, но есть и такие, которые от перепада температур, воздействия солнца, ветра и воды разрушаются, превращаясь со временем в сыпучие обломки осадочных пород. Таковы все осадочные и магматические породы полезных ископаемых.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья об осадочных и магматических полезных ископаемых России и других частей света. Надеюсь, вы узнали из нее много полезного для себя.

Может быть, и вам приходилось в живой природе встречаться с этими полезными ископаемыми или использовать их, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом прочесть. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

источник

Магматические процессы рудообразования

Эти процессы происходят в магматических камерах в процессе и в результате дифференциации силикатных расплавов. Известен единственный пример магматического рудообразования, в результате которого возникают промышленные месторождения без магматической дифференциации – месторождения алмазов. Во всех остальных случаях должен пройти процесс разделения первоначально гомогенного расплава на силикатную жидкость и рудную жидкость (компоненты минералов без растворителя). В результате кристаллизации силикатной жидкости образуются горные породы, слагающие магматические массивы; в результате кристаллизации рудной жидкости – образуются руды. Т.к. называемые «материнские» породы и руды представляют собой составные части одного магматического процесса. Процессы дифференциации, ведущие к образованию месторождений, в природе реализуются очень редко.

Магматические месторождения образуются из силикатных расплавов определенного состава и существует зависимость вида полезного ископаемого от химического состава расплава: с расплавами кислого и среднего состава рудообразование не происходит (во всяком случае, месторождения не известны). Причина того, почему магматические месторождения связаны с расплавами ультраосновного, основного и щелочного состава заключается в разной вязкости кислых-средних расплавов с одной стороны и вышеназванных расплавов с другой. Повышенная вязкость препятствует магматической дифференциации (в силу повышенного содержания кремнезема) и свойственна кислым и средним расплавам.

Существует три вида (механизма) магматической дифференциации:

1. Ликвация – процесс разделения гомогенного расплава на несмешивающиеся жидкости, начинающийся в магматических камерах при температуре ниже 1500. Основные и ультраосновные расплавы имеют более высокую температуру, поэтому они находятся в изначально гомогенном состоянии. Но по мере снижения температуры начинается этот процесс дифференциации. В первоначально гомогенном расплаве возникают капельки оксидов или сульфидов. Для того, чтобы это происходило, необходимо повышенное против нормального содержание в расплаве серы (более 0,2%), кислорода и металлов (Fe, Ti, V, Cu, Ni, Pt, Na). Причины повышенного содержания перечисленных элементов могут быть разными. На этот счет существуют две гипотезы. Первая предполагает экстракцию серы, кислорода из пород на месте окончательного залегания массива или на путях движения расплавов из мантии в кору. Вторая предполагает обогащение этими элементами в местах генерации магматического расплава в мантии. Есть факты, которые не противоречат первой гипотезе, делают ее более обоснованной, а есть факты, которые склоняют специалистов к другому варианту. В мантии происходят те же процессы, что и в земной коре (метасоматизм проявляется широко). В мантии выделяют блоки примитивной мантии (не затронутой метасоматическими процессами), аномальной мантии (затронутые метасоматическими процессами).

На путях движения вниз капли в магматическом очаге объединяются в более крупные скопления. В итоге они достигают придонной области, вытесняя более легкую силикатную жидкость вверх. В нижних частях магматической камеры образуются донные залежи сплошных сульфидных руд. Какая-то часть сульфидных капель в остывающем магматическом расплаве не успевает достигнуть дна и зависает на разных уровнях, тем самым образуя висячие залежи вкрапленных сульфидных руд (более бедных): Кольский полуостров, Норильское, Седбери, Риф Меренского (Бушвельдский батолит), Камбалда (Австралия).

2. Кристаллизационная дифференциация магматических расплавов происходит в процессе их кристаллизации и в результате накопления остаточных рудных расплавов после кристаллизации силикатных расплавов, т.е. обособление рудной жидкости происходит не одномоментно, а в процессе того, как силикатная часть уходит в твердую фазу. В отличие от ликвационных месторождений рудные тела кристаллизационных магматических месторождений контролируются разломами. При этом рудные тела обычно называют пластовыми залежами. Остаточная рудная жидкость после того как в массиве появляются разломы, проникают в них, заполняют и кристаллизуются, образуя рудные тела (пластовые залежи). Накопление рудной жидкости к моменту завершения кристаллизации силикатной жидкости способствует возрастанию количества летучих компонентов в рудной жидкости по мере кристаллизации силикатной. Температура кристаллизации рудной жидкости, обогащенной летучей, значительно ниже чем силикатной. В силу этого все промышленные кристаллизационные месторождения называют позднемагматическими. Что касается раннемагматических месторождений, то здесь существуют трудности в реконструкции этого процесса. Промышленные минералы: магнетит, ильменит, рутил, хромит – FeCr₂O₄, апатит, халькопирит, петландит, нефелин, алмаз, графит, колумбит-танталит, циркон, бастнезит, лопарит – (Na,Ce,Ca)(Nb,Ti)O₃.

3. Гравитационная дифференциация.

Полезные ископаемые магматического происхождения

1. Медно-никелевые месторождения норильского никеля с попутно извлекаемыми металлами группы платины, золота, серебра – классические ликвационные месторождения.

2. Титано-магнетитовые или ильменит-магнетитовые месторождения с ванадием. В некоторых месторождениях присутствует апатит.

3. Месторождения хромита – единственны промышленный генетический тип. Различают:

4. Месторождения в расслоенных интрузивах типа бушвельдского.

6. Апатит и нефелин – уникальное и единственное Хибинское месторождение, связанное с нефелиновыми сиенитами, с ураном, платиной, ванадием, серебром.

7. Алмаз – кимберлиты и лампроиты. ЮАР, Сибирская платформа (Западная Якутия), северная часть Восточно-Европейской платформы (хребет Ломоносова).

8. Единственное в своем род промышленное месторождение графита Ботоголькое месторождение (высокогорная часть Восточных Саян).

Пегматиты – эндогенные горные породы, которые по своему минералого-химическому составу соответствую плутоническим горных породам, но отличаются крупными размерами. Наиболее распространены гранитные пегматиты. В земной коре гранитные пегматиты образуют либо поля, либо пояса. Например, пегматитовый пояс Кордильер достигает 4000 км с юга на север при ширине около 200 км. В объеме этой земной коры пегматиты занимают половину. По составу пегматиты отличаются от гранитов повышенным содержанием минералов, содержащих летучие вещества, редкие металлы и редкие земли: мусковит, турмалин, сподумен, берилл, танталит, уранинит, корунд.

Условия образования пегматитов

Гранитные пегматиты представляют собой продукт кристаллизации остаточного силикатного расплава, обогащенного летучими компонентами (по А.Е. Ферсману, 1930). Остаточный расплав формируется в процессе эволюции нормального гранитного расплава и постепенного перехода в гидротермальный раствор. Такой переход осуществляется по мере понижения температуры расплава и перехода расплавообразующих компонентов (кремнезема и глинозема) в твердое состояние. Обилие летучих понижают температуру кристаллизации расплава, а вместе с тем расширяют температурный диапазон кристаллизации минералов. Весь процесс осуществляется в закрытой системе. В основе концепции Ферсмана лежат результаты экспериментов Ниттле: летучие вещества обладают неограниченной растворимостью в расплавах.

Один из сильных аргументов в пользу этой теории – это количественные соотношения кварца и полевых шпатов, соответствующие гранитной эвтектике. Этим фактом подтверждается вывод о кристаллизации пегматитов в расплаве.

Жидкость действует на образованные пегматиты и определяет рудную нагрузку пегматита, в следствие чего, на завершающем этапе пегматиты образуются под действием остаточных металлоносных растворов.

Температура начала процесса – —. Пегматиты начинают формироваться при температуре от до . На заключительном этапе образуется халцедон.

Однако, существуют аргументы против этой теории:

· расплав (по Ферсману) не может фильтроваться в силу вязкости;

· для перемещения расплаву требуются полости;

· пегматиты образуются на глубинах от 2 до 20 км;

· существование открытых полостей на глубинах более 2 км в таких объемах, которые занимают пегматиты, невозможно в силу высокого литостатического давления.

· Горонсон провел серю экспериментов и обнаружил, что Ниггле был не прав;

· если в растворе вода занимает более 10% объема, то она образует газовые пузыри.

Заварицкий А.Н. в 1952 предложил свою версию образованию пегматитов. Согласно его концепции процесс образования пегматитов происходит в два этапа под действием горячих растворов на ранее образованные граниты. На первом этапе в условиях химического равновесия происходит собирательная перекристаллизация минералов гранита: кварца и полевых шпатов (мелкие кристаллы объединяются в более крупные), и формируется характерная для пегматитов отличная от гранитов крупно- и гигантокристаллическая структура. Процесс происходит в условиях поступления горячих неминерализованных растворов. На втором этапе поступает порция минерализованных растворов, содержащая соединения металлов, происходит метасоматический процесс с растворением ранее образованных минералов (кварц, полевой шпат, роговая обманка, биотит и др.) и отложением новых, устойчивых в изменившихся в физико-химических условиях. Образуются, в том числе, минералы редких и радиоактивных элементов. Система открыта как в сторону привноса, так и выноса: компоненты, поступившие с раствором, фиксируются. Характерна альбитизация, окварцевание гранитных пегматитов. Участки с редкими элементами подвергаются более сильному метасоматозу.

Существуют факты, подтверждающие и опровергающие эту концепцию:

В теле гранитов наблюдаются постепенные переходы мелко-, среднезернистых гранитов в крупнозернистые пегматиты того же состава в результате собирательной перекристаллизации. Такие тела бывают линейными, изометричными, гнездовыми.

Однако, пегматитовые тела с нормативным составом гранита (более 64% кремнезема) залегают не только в гранитах, родственных им по составу, но и в других породах (в терригенных толщах, вулканитах, в ультраметаморфических порода), имеющих резко отличительный состав от гранитов.

К концу XX века благодаря получению новых данных, в основном экспериментальных, когда оборудование позволяло моделировать условия высокого давления (40-45 кбар), позволяющие имитировать природный процесс, выяснилось, что при сверхвысоких давлениях (более 15-20-25 кбар), отвечающих образованию пегматитов, растворимость летучих в силикатных расплавах резко возрастает. Поэтому с концепции Ферсмана были сняты противоречия, следующие из ограниченности растворения летучих в магме. Ферсман выделял 13 этапов. На ранних этапах формируется , а на поздних – рудная минерализация.

Классификация пегматитов (по В.И. Смирнову):

1. Простые пегматиты – сырье для получения концентратов кварца (для стекольной промышленности) и полевых шпатов (для керамической промышленности), особенно щелочных. Иногда эти пегматиты носят название «керамических».

2. Перекристаллизованные пегматиты – источник листового мусковита размером не менее 4 см 2 , иногда попутно извлекаются редкие земли. Мусковит образуется в результате гидролиза полевых шпатов (ортоклаза и альбита соответственно) диссоциированной водой:

3. Метасоматически замещенные пегматиты – источник редких металлов и редких земель: бериллия, лития, ниобия, тантала, цезия, рубидия. Пегматиты на всем земном шаре содержат одинаковые редкоземельные минералы.

4. Десилицированные пегматиты – промышленные концентрации корунда. В России корундовые плагиоклазиты (пегматиты) встречаются в Борзовской группе месторождений Урала (Свердловская область).

По Ферсману остаточный расплав внедряется по трещинам в ультраосновные породы, содержащие поровые растворы, которые вместе с пегматитообразующей жидкостью, образуют единую гидравлически связанную систему, гетерогенную по концентрации основных породообразующий компонентов (кремнезема, глинозема и др.). Происходит диффузия кремнезема из области высоких концентраций в область низких концентраций – из трещин в поровый раствор. Глинозем остается. В результате обеднения кремнеземом пегматитообразующей жидкости в ней нарушается баланс между кремнеземом и глиноземом. Остающегося в пегматитообразующей жидкости кремнезема недостаточно для того, чтобы связать весь имеющийся в ней глинозем в полевых шпатах. Некоторые излишки глинозема при этом кристаллизуются в форме корунда. Такие породы называются плагиоклазиты, которые, если содержат корунд, называются корундовыми плагиоклазитами.

Растворы способны мигрировать практически везде: и по поровому пространству из-за градиента давлений, и по трещинам, также вода способна проникать в любые среды, поэтому в любых породах содержатся гидротермальные месторождения. Пустоты в земной коре бывают сингенетические и эпигенетические (образуются в результате механических деформаций). Тектонические пустоты играют главнейшую роль в перемещении гидротермальных растворов в земной коре, что подтверждается приуроченностью месторождений к разломам. Гидротермальные растворы функционируют от 750 вплоть до комнатной температуры при давлении до 3 кбар.

Источники гидротермальных растворов:

1. Коровые или мантийные магматические расплавы. В определенный момент из магматического расплава выделяются летучие компоненты и вода. Но почему? Все дело в том, что они начинают мигрировать в область пониженных давлений, т.е. вверх, а также из-за возрастания внутреннего их давления по мере кристаллизации расплава и сокращения объема очагов.

2. Фильтрационные внемагматические источники в очагах ультраметаморфизма. Происходит дегидратация водосодержащих минералов.

3. Метеорные воды глубоких уровней циркуляции. В бассейнах артезианского типа метеорные воды способны погружаться на значительные глубины (4-5 км) и нагреваться там в тех объемах земной коры, в которых находятся магматические очаги. От магматических очагов разогреваются вмещающие породы (их обрамление), и растворы приобретают температуры этих пород (несколько сотен градусов Цельсия). Эти растворы приобретают черты металлоносных растворов.

Выделяют фемофильные элементы, повышенное содержание которых в рудах, могут объясняться поступлением их из мантии из-за генерации растворов в мантии. Также есть литофильные (олово, вольфрам, молибден, бериллий, ниобий), которые тесно ассоциируют с гранитами, т.е. их источником служат гранитные расплавы.

Формы переноса рудного вещества гидротермальными растворами

В сульфидных месторождениях содержатся труднорастворимые минералы (сульфосоли). Растворимость сульфидов изменяется от 10 -8 до 10 -24 . Американский геолог подсчитал, что для образования среднего по запасам полиметаллического месторождения (при том, что в растворах растворены сульфиды) потребовалось бы прокачать сквозь объем земной коры, занятой месторождением, объем, сопоставимый с объемом Средиземного моря. Поэтому считается, что сульфидная форма переноса – нереальна. А сульфиды только при отложении переходят в твердую фазу.

Металлы транспортируются в форме комплексных неорганический и органических соединений.

Металлы в составе комплексных неорганических соединений превосходят по растворимости во много раз растворимость металлов в сульфидном виде. Неорганическая форма комплексного соединения:

Органика в форме углеводородов, керогена присутствует в гидротермальных рудах постоянно (от андрадита и кокса до графита), а также восстановленные формы водорода, азота присутствуют в газово-жидких включениях в гидротермальных минералах.

Ртуть способна растворять некоторые металлы (серебро, золото, олово и др.). В гидротермальных рудах золоторудных месторождений в золоте постоянно фиксируют ртуть. Вот откуда она здесь? Содержание ртути в золоте иногда достигает 26% — ртутистое золото. Киноварь содержит примесь золота – золотистая ртуть (в ртутных месторождениях). В Калифорнии есть месторождения ртутно-золотые. Золото и ртуть транспортируются совместно в форме газовой амальгамы. При отложении золота какая-то часть золота им захватывается.

Коллоидная форма переноса. Реальность функционирования коллоидных растворов в природе доказывается колломорфной структурой минералов, особенно малоглубинных минералов. Соотношение минералов с кристаллической структурой к колломорфной в молодых месторождениях – 1 к 4; в древних месторождениях колломорфная структура почти не встречается.

Причины отложения рудного вещества

В гидротермальном растворе сосуществуют множество элементов, не пытаясь «осадить» друг друга. Причина того, что гидротермальные растворы кристаллизуются на глубинах 4-5 км – резкое изменение термодинамических и физико-химических условий. Однако, это граница колеблется в незначительных пределах. Причины осаждения:

1. Растворы встречаются с подземными водами верхних уровней циркуляции. Это доказывается газово-жидкими включениями в гидротермальных минералах, которые выполнены веществом, из которых кристаллизовались минералы, а в растворах в основном вода, состоящая минимум на 60% из метеорной воды (воде, формирующейся за счет поверхностных вод).
2. Изменяется проницаемость пород.
3. Начинают замещаться вмещающие породы.

В раствороподводящем канале руда почти никогда (месторождение Зун-Холба – вертикальные залежи залегают в разломе, выполнявшем функции раствороподводящего; для этого месторождения была разработана специальная технология разведки) не оседает, руда находится в оперяющих разлом структурах, не выходящих на дневную поверхность.

Режим отделения гидротермальных растворов от их источников

Существует две концепции: эволюционная и пульсационная.

Эволюционная концепция генерации и отделения металлоносных растворов из очагов (магмы или ультрметаморфизма) предполагает непрерывное отделение. В своем движении вверх металлоносные растворы испытывают изменение физико-химических режимов, прежде всего pH. Этот показатель изменяется неоднократно. В момент отделения от генерирующего источника pH>7, доказательством этого служит обильная калишпатизация пород в апикальной части интрузии и в прилегающих породах обрамления. Выше – они становятся кислотными, что обусловлено тем, что растворы теряют щелочные комопненты, которые переходят в твердую фазу, и кроме того, при охлаждении (что доказано химиками) кислотность раствора повышается и они становятся кислотными. Самый ранний интервал функционирования щелочных растворов (в момент отделения) назван раннещелочной стадией. Выше – стадия кислотного выщелачивания. При этом растворяются полевые шпаты, поэтому раствор опять становится щелочным. Называется позднещелочной стадией, происходит высаживание оснований в твердую фазу. В конечном итоге растворы становятся нейтральными. Предложена Д.С. Коржинским.

Пульсационная концепция предполагает порционное отделение растворов, пульсациями от очагов генерации. Доказательства: области современного вулканизма.

источник

Осадочные горные породы (ОГП) образуются при механическом и химическом разрушении магматических пород под действием воды, воздуха и органического вещества.

Осадочные горные породы – породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно.

Под воздействием ветра, солнца, воды и из-за перепада температур магматические породы разрушаются. Сыпучие обломки магматических пород образуют рыхлые отложения и из них образуются слои осадочных пород обломочного происхождения. Со временем эти породы уплотняются и образуются сравнительно твёрдые плотные осадочные породы.

Более трёх четвертей площади материков покрыто ОГП, поэтому с ними наиболее часто приходится иметь дело при геологических работах. Кроме того, с ОГП генетически или пространственно связана подавляющая часть месторождений полезных ископаемых. В ОГП хорошо сохранились остатки вымерших организмов, по которым можно проследить историю развития различных уголков Земли. В осадочных породах содержатся окаменелости (фоссилии). Изучая их, можно узнать, какие виды населяли Землю миллионы лет назад. Фоссилии (лат. fossilis — ископаемый) — ископаемые остатки организмов или следы их жизнедеятельности, принадлежащих прежним геологическим эпохам.

Рис. Фоссилии: а) трилобиты (морские членистоногие найденные в кембрийском, ордовикском, силурийском и девонском периодах) и б) окаменевшие растения.

Исходным материалом при формировании ОГП являются минеральные вещества, образовавшиеся за счёт разрушения существовавших ранее минералов и горных пород магматического, метаморфического или осадочного происхождения и перенесённые в виде твёрдых частиц или растворенного вещества. Изучением осадочных горных пород занимается наука «Литология».

В формировании осадочных горных пород участвуют различные геологические факторы: разрушение и переотложение продуктов разрушения ранее существовавших пород, механическое и химическое выпадение осадка из воды, жизнедеятельность организмов. Случается, что в образовании той или иной породы принимает участие сразу несколько факторов. При этом некоторые породы могут формироваться различным путём. Так, известняки, могут быть химического, биогенного или обломочного происхождения.

Примеры осадочных горных пород: гравий, песок, галька, глина, известняк, соль, торф, горючий сланец, каменный и бурый уголь, песчаник, фосфорит и др.

Горные породы не вечны и они изменяются со временем. На схеме показан процесс круговорота горных пород.

Рис. Процесс круговорота горных пород.

По признаку происхождения осадочные породы делят на три группы: обломочные, химические и органические.

Обломочные горные породы образуются в процессах разрушения, переноса и отложения обломков горных пород. Это чаще всего каменистые осыпи, галечники, пески, суглинки, глины и лёссы. Обломочные породы разделяют по крупности:

· грубообломочные (> 2 мм); остроугольные обломки – дресва, щебень, сцементированные глинистыми сланцами, образуют брекчии, а окатанные – гравий, галька – конгломераты );

• среднеобломочные (от 2 до 0,5 мм) – образуют пески;

· мелкообломочные, или пылеватые – образуют лёссы;

тонкообломочные, или глинистые ( Рубрики Статьи

источник

Лекция 6. Генетическая классификация месторождений полезных ископаемых

Генетические классификации месторождений основаны на условиях образования месторождений. Генезис месторождений определяется по закономерной связи рудообразования с геологическими процессами.

Генетические классификации месторождений имеют большое значение для геологического прогнозирования и рационального направления поисковых и разведочных работ.

В настоящее время общепринятой является генетическая классификация месторождений полезных ископаемых, предложенная В.И.Смирновым (таблица 9).

Месторождения полезных ископаемых разделяются на три серии: эндогенную, экзогенную и метаморфогенную. Каждая серия в свою очередь подразделяется на группы, классы и подклассы.

Эндогенные (магматогенные) месторождения по условиям образования связаны с эндогенными геологическими процессами глубинных частей Земли. К эндогенным относятся магматогенные месторождения, формирование которых связано с магматическими и постмагматическими процессами. В эндогенной серии выделяются семь групп месторождений: магматическая, карбонатитовая, пегматитовая, альбитит–грейзеновая, скарновая, гидротермальная, колчеданная.

Экзогенные (поверхностные, гипергенные, седиментогенные) месторождения по условиям образования связаны с геологическими процессами, происходившими на поверхности и в приповерхностной зоне Земли.

Генетическая классификация месторождений полезных ископаемых

Экзогенные месторождения формировались в результате процессов выветривания и вследствие механической, химической и биохимической дифференциации минерального вещества под влиянием солнечной энергии. В экзогенной серии выделяются три группы месторождений: выветривания, россыпная, осадочная.

Метаморфогенные месторождения образовывались в глубинных зонах земной коры под воздействием высоких давлений и температур. В метаморфогенной серии выделяют две группы месторождений: метаморфизованную и метаморфическую.

Основная литература: 1[32-36],2[52-55]

1 По каким признакам проводится генетическая классификация месторождений?

2 Как образовались эндогенные месторождения?

3 Как образовались экзогенные месторождения?

4 Как образовались метаморфогенные месторождения?

5 Какие генетические группы месторождений относятся к эндогенным образованиям?

6 Какие генетические группы месторождений относятся к экзогенным образованиям?

7 Какие генетические группы месторождений относятся к метаморфогенным образованиям?

Магматические месторождения образуются в процессе дифференциации и кристаллизации рудоносной магмы при высокой температуре (1500-800 0 С), высоком давлении и на значительных глубинах (3-5 км и более).

Магматические месторождения пространственно и генетически связаны с интрузивными массивами ультраосновного, основного и щелочного состава. Эти месторождения находятся среди дифференцированных интрузивных массивов. Вещественный состав руд магматических месторождений зависит от состава материнских интрузивных пород. Месторождения хромитов, платины и алмазов связаны с ультраосновными породами, титаномагнетитовые и сульфидные медно-никелевые месторождения ассоциированы с основными и ультраосновными породами, нефелин-апатитовые и редкоземельные месторождения приурочены к щелочным породам.

Магматические месторождения образуются на платформах и в геосинклинальных областях. Большинство месторождений располагаются на платформах и связаны с глубинными разломами и зонами тектоно-магматической активизации.

Геологический возраст магматических месторождений различный. Известны протерозойские, каледонские, герцинские, раннемезозойские и альпийские месторождения.

Промышленное значение магматических месторождений значительное. В магматических месторождениях заключены основные запасы алмазов, хромитов, апатита и титаномагнетитовых руд, из них получают около 90% платины, на их долю приходится около 60-70% никеля. При переработке руд магматических месторождений из них попутно извлекают медь, золото, кобальт, ванадий, селен, теллур и др.

Магматические месторождения в зависимости от условий образования и дифференциации рудоносных магматических расплавов подразделяются на следующие классы: 1) раннемагматические, 2) позднемагматические, 3) лик-вационные.

Раннемагматические месторождения формируются на ранней стадии кристаллизации магмы. При остывании и кристаллизационной дифференциации магматических расплавов высокотемпературные рудные минералы (алмаз, платина, хромит, циркон, монацит и др.) выделяются раньше или одновременно с силикатными минералами. Образование этих месторождений связано с процессами гравитации и аккумуляции рудных минералов в силикатном расплаве, в результате чего образуются участки, обогащенные рудными минералами.

Для раннемагматических месторождений характерны следующие признаки:

1) вкрапленные текстуры и кристаллическизернистые структуры руд;

2) постепенный переход между рудой и вмещающей породой;

3) неправильная форма рудных тел в виде гнезд, линз, пластообразных залежей.

Раннемагматические месторождения представлены алмазоносной кимберлитовой, хромитовой и лопаритовой рудными формациями.

К раннемагматическим месторождениям относятся месторождения алмазов в кимберлитовых трубках Якутии, Южной Африке и др., месторождения хромитов Бушвельдское и Великая дайка в Южной Африке, Ключевское месторождение на Урале, редкоземельное месторождение Ловозерское на Кольском полуострове.

Позднемагматические месторождения формируются в поздние стадии процесса кристаллизации магмы. В результате кристаллизационной дифференциации магмы образуется остаточный рудный расплав, насыщенный летучими компонентами (минерализаторами). Присутствие минерализаторов в магме понижает температуру кристаллизации рудных минералов, уменьшает вязкость и повышает подвижность магматического расплава. Кристаллизация рудоносной магмы начинается с выделения силикатных породообразующих минералов, а рудное вещество и летучие компоненты накапливаются в остаточном рудном расплаве. Кристаллизация этого остаточного рудного расплава приводит к образованию позднемагматических месторождений.

Для позднемагматических месторождений характерны следующие признаки:

1) эпигенетический характер рудных тел, представленных жилами, линзами и трубообразными телами;

2) преобладание массивных руд над вкрапленными и прожилково-вкрапленными рудами;

3) контакты рудных тел с вмещающими породами обычно четкие, резкие;

4) сидеронитовая структура руд.

Позднемагматические месторождения представлены хромитовой, титаномагнетитовой, апатит-магнетитовой и апатит-нефелиновой рудными формациями.

К позднемагматическим месторождениям относятся хромитовые месторождения Кемпирсайские в Западном Казахстане, Сарановское на Урале, титаномагнетитовые месторождения Кусинское, Гусевогорское, Качканарское на Урале, платиновое месторождение Бушвельдское в Южной Африке, апатит-магнетитовое месторождение Лебяжинское на Урале, апатит-нефелиновое месторождение Хибинское на Кольском полуострове.

Ликвационные месторождения образуются в процессе ликвации и разделения рудно-силикатной магмы на рудный (сульфидный) и силикатный расплавы. При понижении температуры растворимость сульфидов уменьшается и однородный магматический расплав начинает разделяться на сульфидный и силикатный расплавы. Причиной ликвации магматического расплава может быть ассимиляция магмой боковых (вмещающих) пород, нарушающих химическое равновесие. Геохимическими факторами, влияющими на ликвацию сульфидного расплава, являются концентрация серы, состав силикатной магмы и содержание в ней железа, магния, кремния и халькофильных элементов.

К ликвационным относятся сульфидные медно-никелевые месторождения. Главными рудными минералами являются пирротин, халькопирит, пентландит. Второстепенные и редкие минералы представлены магнетитом, кубанитом, талнахитом, и платиноидами. Руды имеют массивную, брекчиевую, вкрапленную и прожилков-вкрапленную текстуры. Для сингенетических руд характерны вкрапленные текстуры и для эпигенетических руд — массивные, брекчиевые и прожилково-вкрапленные текстуры. Форма рудных тел пластообразная, линзовидная и жильная.

Ликвационные месторождения относятся к халькопирит-пентландит-пирротиновой формации.

Типичными представителями ликвационных месторождений являются сульфидные медно-никелевые месторождения Садбери в Канаде, Монча-Тундра и Печенга на Кольском полуострове, Норильское, Октябрьское и Талнахское в Восточной Сибири. В Казахстане известны месторождения Южный Максут и Камкор.

Основная литература: 1 [51-66], 2 [59-81]

1. Как образуются магматические месторождения?

2. Как образуются ликвационные месторождения?

3. Как образуются раннемагматические месторождения?

4. Как образуются позднемагматические месторождения?

5. Какие полезные ископаемые характерны для ликвационных месторождений?

6. Какие полезные ископаемые характерны для ранне- и позднемагматических месторождений?

7. Какое промышленное значение имеют магматические месторождения?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10037 — | 7155 — или читать все.

193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник