Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Месторождения гидротермальной группы





Название группы соответствует названию процесса, с которым связывается образование месторождений. В нее включены месторождения, образовавшиеся из горячих водных растворов - гидротерм при минералообразовании путем выполнения полостей или замещения окружающих горных пород.

Региональное геологическое положение. Современные гидротермы в виде выходящих на поверхность земли горячих источников распространены в областях современного наземного вулканизма, приуроченным к тектоническим обстановкам субдукции и, в частности, в Тихоокеанском вулканическом поясе, а также в обстановке внутриконтинентальных рифтов. Ископаемые гидротермальные месторождения встречаются на докембрийских платформах и в фанерозойских складчатых областях. На платформах они располагаются среди рифтогенных карбонатных или терригенных протоплатформенных осадочных формаций фундамента или формаций осадочного чехла, а также в связи с магматическими породами зон активизации В складчатых областях они связаны преимущественно с гранодиоритовой и андезито-дацитоввой формациями средних стадий их развития или с формациями коллизионных гранитов (малыми интрузиями) поздних стадий, кроме того они могут быть встречены в осадочном чехле активизированных эпифанерозойских платформ.

Строение месторождений.. Обобщение материалов о геологическом строении гидротермальных месторождений позволяет выделить среди них три разновидности. Первая характеризуется непосредственной связью с интрузивными породами кислого и умеренно кислого состава, рудные тела в виде штокверков и жил располагаются в эндо- или экзоконтактной зоне интрузий (рис. а). По своему облику они имеют близкое сходство с грейзеновыми месторождениями, с которыми иногда могут и ассоциировать. Вторая разновидность гидротермальных месторождений имеет тесную связь с продуктами наземного вулканизма, причем тела полезных ископаемых в виде жил и столбов залегают как в породах жерловой фации вулканов, так и по их периферии среди лав и вмещающих пород (рис. б). Третья разновидность месторождений не имеет видимой связи с магматическими породами и их рудные тела в виде пласто-, линзообразных залежей или жил располагаются среди осадочных терригенных или карбонатных горных пород (рис. в). В.И.Смирнов (1969) предложил именовать месторождения первой разновидности плутоногенными, второй - вулканогенными, третьей - амагматогенными.

Общие особенности строения и состава гидротермальных месторождений.. Первой главной общей особенностью месторождений является эпигенетичный по отношению к окружающим породам характер залегания тел полезных ископаемых. При этом рудные тела могут быть секущиими и согласными. Секущие тела - это обычно жилы, штокверки, трубы, а согласные - пласто- и линзообразные залежи.

Общей особенностью состава тел гидротермальных месторождений является присутствие полезных минералов в ассоциации с кварцем, сульфидами (чаще с пиритом) или карбонатами (чаще с кальцитом). Состав же самих полезных минералов весьма разнообразен. В гидротермальных месторождениях концентрируются руды черных, цветных, благородных, редких и радиоактивных металлов, а также нерудные полезные ископаемые, относящиеся к техническому, драгоценно-поделочному и химическому сырью. Для состава тел полезных ископаемых и месторождений в целом характерна зональность. Под зональностью понимается закономерное изменение состава полезных ископаемых в пространстве. Впервые зональность была описана В. Эммонсом на месторождении Корнуэлс в Великобритании. Месторождение Корнуэлс представляет собой совокупность крутопадающих рудных жил, приуроченных к интрузиям пермских гранитов. Там участки жил, располагающиеся в близ гранитоидов, обогащены касситеритом, далее по мере удаления от контакта с гранитами они обогащаются халькопиритом, а еще дальше - галенитом и сфалеритом. В результате на месторождении были выделены оловяная, медная и полиметаллическая зоны. Причины такой зональности объясняются изменением термодинамических условий среды минералообразования по мере удаления от интрузий. Другими словами из растворов, двигавшихся от магматического источника, минералы выпадали в порядке, обратном их растворимости. Такую зональность рудных тел принято называть фациальной зональностью. Изменение состава тел полезных ископаемых может быть объяснено отложением минералов из последовательно двигавшихся по проницаемой зоне разных растворов. Такую зональность, обусловленную совпадением в пространстве разных стадий минералообразования, описал С.С.Смирнов, назвав ее стадийной зональностью. Рудные тела, в которых наблюдается стадийная зональность, именуются телескопированными телами. Зональность проявляется не только в пределах рудных тел, но и в пределах месторождений, состоящих из совокупности рудных тел, а также в пределах рудных полей, состоящих из совокупности месторождений. Она также может быть фациальной и стадийной.

Третьей особенностью, как уже было описано при характеристике альбитит-грейзеновых и скарновых месторождений, является залегание тел полезных ископаемых среди гидротермально измененных горных пород. Причем телами полезных ископаемых могут быть сами участки измененных пород, обогащенные полезными минералами, что наиболее характерно для залежей штокверковой формы, либо рудные тела чаще жильной или пластообразной формы сами могут залегать среди измененных пород. Характер изменений определяется температурой минералообразования и составом рудовмещающих горных пород. Наиболее высокотемпературные изменения характерны для периферических частей интрузий гранитоидов, причем непосредственно для интрузивных пород характерен калиевый метасоматоз и кварц-калишпатовая минеральная ассоциация, которая в эндо- и экзоконтактной зонах гранитоидов сменяется зоной серицит-кварцевых метасоматитов, и уже для экзоконтактовой части характерны зона аргиллизации, состоящей из каолинит-хлорит-кварцевой ассоциаци и зона пропилитизации, состоящая из хлорит-эпидот-карбонатной минеральной ассоциации. Некоторые гидротермально измененные породы получили свои названия. Так, при гидротермальных изменениях гранитоидов образуются вторичные кварциты - породы, состоящие из кварца с примесью серицита или каолинита, и березиты - породы, состоящие из кварца, серицита и пирита. При изменении ультраосновных пород образуются листвениты - породы, состоящие из карбонатов железа и магния и содержащие зеленый хромовый мусковит - фуксит. Изменениям могут подвергаться и осадочные породы, в частности, известняки могут доломитизироваться и окварцовываться. Окварцованные известняки получили название джаспероидов.

Четвертой важной общей особенностью гидротермальных месторождений является наличие вокруг их залежей в коренных породах участков повышенных содержаний химических элементов, называемых первичными геохимическими ореолами. Для ореолов характерна зональность - закономерное изменение содержаний химических элементов по мере удаления от рудных тел. Существование геохимических ореолов обусловило широкое применение геохимических методов при поисках месторождений.

Таким образом, в качестве наиболее общих черт гидротермальных месторождений можно выделить эпигенетичный характер рудных тел, своеобразие их состава, изменение которого характеризуется зональностью, залегание тел полезных ископаемых среди гидротермально измененных пород и наличие первичных геохимических ореолов.

Классификация гидротермальных месторождений. Существуют различные классификации. Одной из первых и широко распространенной в мировой практике, особенно североамериканской, является классификация В.Линдгрена, предложенная в 1907 г. В ней он гидротермальные месторождения, связанные с изверженными породами, подразделил на три класса: гипотермальный с предполагаемой температурой минералообразования 500 - 300оС, мезотермальный - 300 - 175оС и эпитермальный - 200 - 50оС. Позднее Л.Грейтоном в 1933 г. было предложено выделять класс телетермальных месторождений, образующихся на малой глубине и при низких температурах. Развитием этой классификации явилась классификация П.М.Татаринова (1975), в которой месторождения были подразделены по глубине образования на два класса: месторождения умеренных и значительных глубин (более 1 км) и месторождения малых глубин и приповерхностные (глубина образования менее 1 км). В пределах классов месторождения подразделялись на высокотемпературные с температурой образования 500 - 300оС, среднетемпературные - 300 - 200оС и низкотемпературные - менее 200оС. Причем следует отметить, что в подкласс высокотемпературных глубинных месторождений попали уже рассмотренные выше месторождения альбитит-грейзеновой группы. Среди европейских геологов наибольшим признанием пользуется классификация П.Ниггли (1941), в которой он магматогенные гидротермальные месторождения по уровню отделения рудообразующих флюидов из магмы подразделял на глубинно-плутонические, плутонические, субвулканические и вулканические. Близкую к ней классификацию предложил Г.Шнейдерхен (1955), предложивший делить месторождения на плутонические, связанные с интрузивными породами, и вулканические, связанные с вулканической деятельностью.

В результате обобщения материалов по геологическим и физико-химическим условиям образования гидротермальных месторождений и по их классификациям В.И.Смирнов в 1965 г. предложил свою классификацию, в которой выделил 5 классов: грейзеновый, эндотермальный, телетермальный, колчеданный и субвулканический. Позже в 1969 г. он исключил из гидротермальной группы грейзеновые и колчеданные месторождения, а оставшиеся классы предложил именовать плутоногенными, вулканогенными и амагматогенными. Последняя классификация получила широкое распространение в СССР и России. Эта классификация принята и в настоящем курсе. Из названия классов видно, что в основу ее положена связь месторождений с плутоническими, вулканическими процессами или отсутствие видимой связи с таковыми.

Поскольку в отечественной литературе при описании месторождений часто используется классификация В.И.Смирнова и П.М.Татаринова ниже приводится таблица, характеризующая их связь. В заголовках столбцов и строк дана классификация по П.М.татаринову, а внутри таблицы названия генетических групп и классов, принятые в настоящем курсе.

 

Таблица.

Классификация гидротермальных месторождений П.М.Татаринова (1975) и ее увязка с классификацией, принятой в настоящем курсе

 

П о д к л а с с ы К л а с с ы
  Умеренных и значительных глубин (более 1 км) Малых глубин и приповерхностные (менее 1 км)
Высокотемпературные (более 300оС)   Альбитит-грейзеновая группа________________ П л у т о -   В у л к а н о г е н н ы й к л а с с
Среднетемпературные (300 - 200оС)   н о г е н н ы й к л а с с ______________________ Вулка- Вулканогенно- ноген- осадочная
Низкотемпературные (менее 200оС)   А м а г м а т о г е н н ы й к л а с с ный группа_______ класс Амагматогенный класс

 

Месторождения плутоногенного класса

 

В класс плутоногенных объединяются высоко- и среднетемпературные месторождения умеренных и значительных глубин классификации П.М.Татаринова. Большинство месторождений имеет непосредственную связь с крупными интрузиями кислых и умеренно кислых гранитоидов или с дайками этих пород. Реже такой связи не наблюдается.

При изучении минерального состава месторождений обычно устанавливаются три стадии минералообразования. Для ранней наиболее высокотемпературной стадии характерно преобладание кварца и сопутствующих ему оксидных и сульфидных минералов, на средней стадии обычно образуются сульфиды, а на поздней - карбонаты. Однако интенсивность минералообразования на разных стадиях бывает различной. На одних месторождениях преобладают минералы ранней стадии, на других - средней, на третьих - поздней. Учитывая, что минеральные ассоциации отражают и физико-химические условия, В.И.Смирнов предложил подразделять класс плутоногенных месторождений на подклассы: месторождения кварцевого парагенезиса, сульфидного и карбонатного. Кроме того, в природе встречаются объекты с другими парагенезисами, например месторождения хризотил-асбеста, талька, которые можно выделять в самостоятельные подклассы.

Месторождения кварцевого парагенезиса обычно имеют непосредственную связь с интрузивными комплексами. Оруденение бывает приурочено к периферической части интрузий, подвергшихся окварцеванию и серицитизации. Это наиболее характерно для месторождений, получивших в зарубежной литературе термин порфировые или месторождения прожилково-вкрапленных руд во вторичных кварцитах, которые могут быть подразделены на кварц-халькопиритовую и кварц-молибденитовую формации. Месторождения этих формаций бывают приурочены к апикальным частям гранодиорит- или монцонитпорфиров, превращенных во вторичные кварциты, содержащие прожилки и вкрапленность рудных минералов. Типичной формой залегания таких рудных тел является штокверк.

Часто месторождения бывают связаны с дайками гранитоидов. Что наиболее типично для Уральских золоторудных месторождений, где рудные тела в виде серии жил располагаются вдоль поперечных трещин в дайках, образуя так называемые лестничные жилы, как, например, на Березовском месторождении кварц-пирит-золоторудной формации. Либо рудные жилы бывают приурочены к контактам даек с вмещающими породами, как на Кочкарском месторождении кварц-арсенопирит-золоторудной формации. Иногда гидротермальные кварцевые жилы не имеют явной связи с интрузивными породами, но по минеральной ассоциации они помещаются в описываемый подкласс, в частности золотоносные и хрусталеносные жилы.

Месторождения сульфидного парагенезиса храктеризуются обычно жильной формой рудных тел, залегающих либо на удалении от рудоносных интрузий гранитоидов, либо вне видимой связи с ними в зонах разрывных нарушений среди осадочных и вулканогенно-осадочных горных пород. Реже при минералообразовании по способу замещения тела полезных ископаемых приобраетают неправильную форму, залегая среди благоприятных для замещения обычно карбонатных пород. Типичными примерами первых является формация жильных галенит-сфалеритовых месторождений (Садонское на Кавказе, Россия), формация арсенидов кобальта и никеля иногда с висмутином, аргентитом и уранинитом (Хову-Аксинское в Туве на, Россия), формация сульфидно-силикатно-касситеритовая (Комсомольский рудный узел в, Россия). Характерным примером метасоматических залежей являются залежи месторождений Нерчинской группы в Забайкалье, относимые к формации галенит-сфалеритовых руд в карбонатных породах.

Месторождения карбонатного парагенезиса характеризуются чаще пластообразной формой тел полезных ископаемых, располагающихся среди измененных карбонатных докембрийских пород. Такие особенности присущи месторождениям западного склона Южного Урала, относимым к сидеритовой (Бакальский рудный узел) и магнезитовой (Саткинские месторождения) формациям. По мнению Л.В.Анфимова (1990) Бакальские месторождения являются гидротермальными элизионно-катагенетическими, источником воды и минеральных веществ для образования которых явились вмещающие породы, а источник энергии был эндогенным.

 

ЛЕКЦИЯ 12

 

Месторождения вулканогенного класса

 

Месторождения вулканогенного класса тесно связаны с вулканическими процессами, протекающими на поверхности суши. Большинство месторождений располагается в пределах фанерозойских складчатых областей, где положение их контролируется вулканическими породами андезито-дацитовой формации, образовавшимися на средней стадии развития областей. Реже месторождения встречаются на древних платформах, где они бывают связаны с породами базальт-долеритовой (трапповой) формации зон активизации.

По условиям минералообразования выделяются собственно гидротермальные и эксгаляционные месторождения, образование первых связано преимущественно с горячими водными растворами, а вторых - с парами и газами. Кроме того, к полезным ископаемым относятся и сами современные горячие термальные воды. Исходя из этого, класс вулканогенных месторождений подразделяется на три подкласса: гидротермально-вулканический, эксгаляционный и термальноводный.

Месторождения гидротермально-вулканического подкласса подразделяются на два ряда. Одни, которых большинство, связаны с наземными излияниями центрального типа и относятся к андезито-дацитовому ряду, а вторые, связанные с платобазальтами, - к базальт-долеритовому.

Ряд андезито-дацитовых месторождений характеризуется приуроченностью рудных тел к породам жерловой фации вулканов или к разрывным нарушениям вулканических кальдер и слагающим их породам. Рудные тела имеют форму труб, жил и штокверков. Для них типичны формации золото-серебряных месторождений с селенидами и теллуридами, касситеритовых, урановых, полиметаллических, алунитовых и ртутных. В большинстве своем они приурочены к современным и древним вулканическим поясам, но наиболее широко распространены в Тихоокеанском вулканическом поясе.

Ряд базальт-долеритовых месторождений связан с лавовыми фациями, в которых могут присутствовать скопления самородной меди в ассоциации с цеолитами (озеро Верхнее, США), а в пустотах - кристаллы высококачественного исландского шпата (месторождения Сибирской платформы).

К эксгаляционному подклассу относятся месторождения самородной серы в эффузивах, известные на Камчатке, Курильских островах и в Японии.

Термально-водные месторождения распространены в районах современного вулканизма, на Камчатке, в Исландии и могут быть источником энергетических и бальнеологических вод.

 

Месторождения амагматогенного класса

 

Амагматогенные месторождения отличаются приуроченностью к формациям осадочных протоплатформенных горных пород фундамента древних платформ или к формациям осадочных пород чехла древних или молодых эпифанерозойских платформ. Положение месторождений контролируется зонами тектонической активизации. По характеру залегания и условиям образования в классе амагматогенных месторождений выделяются два подкласса: покласс стратиформных и подкласс жильных месторождений.

Месторождения стратиформного подкласса отличаются наличием согласных с вмещающими породами, часто многоэтажных залежей пласто-, линзо- и лентообразной формы. Среди них выделяются две главные рудные формации: борнит-халькозиновая и галенит-сфалеритовую. Месторождения борнит-халькозиновой формации бывают приурочены к пестроцветным терригенным формациям и залегают чаще в сероцветных песчаных породах, например, Джезказган в Казахстане. Их еще именуют месторождениями медистых песчаников. Реже медные месторождения располагаются в карбонатных доломитовых породах (месторождения медно-кобальтового пояса юга Центральной Африки). Руды галенит-сфалеритовой формации обычно залегают в карбонатных породах, как например, месторождения района Миссисипи-Миссури в США или хребта Каратау в Казахстане. Реже полиметаллические стратиформные залежи залегают среди рифтогенных терригенных пород (месторождения каледонид Швеции).

Месторождения жильного подкласса отличаются явно наложенным характером оруденения и наличием зон окварцевания, которые в случае вмещающих карбонатных пород называются джаспероидами. Для них типична жильная, пласто- и грибообразная форма рудных тел. Жильная форма указывает на контроль оруденения разрывными нарушениями, пластообразная - на литологический контроль положения оруденения в зависимости от состава пород, комбинация же структурного и литологическог контроля приводит к образованию грибообразных форм. Состав полезных ископаемых характеризуется присутствием низкотемпературных минералов, образующих следующие формации полезных ископаемых: антимонит-киноварную, флюоритовую, реальгар-аурипигментовую. Типичными сурьмяно-ртутными месторождениями являются месторождения Никитовского рудного поля в Донбассе на Украине и Хайдаркан в Киргизии, крупнейшим же является месторождение Альмаден в Испании. Важной новой рудной формацией является золоторудная в джаспероидах, характерным примером которой является месторождение Карлин в США.

 

Генезис гидротермальных месторождений

 

О том, что гидротермальные месторождения образуются из горячих водных растворов - гидротерм, свидетельствуют наблюдения современных горячих источников в районах вулканической деятельности, а также исследования газово-жидких включений в минералах ископаемых месторождений. Исходя из особенностей геологического строения охарактеризованных выше плутоногенных и вулканогенных месторождений, в которых полезные ископаемые имеют тесную связь с магматическими породами и сопровождаются зонами гидротермально измененных пород, можно с достаточной достоверностью выделять в истории их образования магматический этап, связанный с образованием магматических горных пород и более поздний гидротермальный, который распадается на ряд стадий, обуславливая стадийную зональность минералообразования на месторождениях. Как уже отмечалось, по данным текстурных исследований наиболее ранней является стадия оксидного минералообразования с высокотемпературными сульфидами (арсенопиритом, пиритом) в ассоциации с кварцем, более поздней - сульфидная и наиболее поздней - карбонатная. Вместе с тем для ряда месторождений, особенно амагматогенных источник гидротерм и вещества для образования месторождений не совсем ясен. Поэтому ниже рассмотрим более подробно физико-химические условия образования гидротермальных месторождений, сосредоточив внимание на следующих проблемах: источники воды и минеральных веществ для образования месторождений, термодинамические условия растворов, фазовое состояние воды, формы нахождения в ней химических компонентов и причины минералообразования (Смирнов, 1989).

Проблема источников воды решается как чисто геологическими данными, так и геохимическими. Теоретически можно предположить существование трех источников воды. Учитывая непосредственную связь ряда месторождений с магматическими породами, первым источником воды являются магмы, тем более установлено, что в первичных гранитных магмах содержится не менее 2% до 8% воды, тогда как содержание воды в граните составляет не более 1%. Вторым не менее широко распространенным источником воды могут быть нагретые в результате действия магм или катагенетических процессов подземные глубинные или приповерхностные воды атмосфеного происхождения. Наконец, часть атмосферных вод может войти в состав экзогенных минералов, а затем выделиться из них в процессе катагенеза и последующего метаморфизма. Последние характерны для гидротермальных процессов, протекающих в условиях различных метаморфических фаций. Об источнике воды позволяют судить результаты исследования изотопного состава водорода и кислорода жидких включений в минералах. Установлено, что магматические (ювенильные) воды отличаются от атмосферных (метеорных) повышенными содержаниями тяжелого изотопа водорода (дейтерия) и кислорода с массовым числом 18. Анализ этих данных показывает, что в образовании плутоногенных и вулканогенных месторождений главную роль в рудообразовании играют магматические воды, вместе с тем в низкотемпературных преобразованиях пород, в частности в пропилитизации, а также в образовании низкотепературных нерудных минералов, в частности кальцита, главная роль принадлежит метеорным водам. При этом механизм процесса рассматривается следующим образом. Вначале при внедрении магмы вследствие высокой температуры происходит отток подземных вод из зоны рудообразования и оно совершается в основном за счет ювенильных вод, затем по мере понижения температуры магматического очага происходит приток подземных вод метеорного происхождения, которые начинают участвовать в минералообразовании. Причем иногда этот процесс притока и оттока подземных вод может происходить многократно (Sawkins, 199). Вместе с тем исследования изотопного состава воды из включений полиметаллических месторождений района Миссисипи-Миссури амагматогенного класса указывает на экзогенный источник воды и рудообразование из катагенетических растворов.

Проблема источника минерального вещества тесно связана с предыдущей. Теоретически минеральные вещества для образования полезных ископаемых могли поступать в растворы из магмы или из вмещающих горных пород. Причем учитывая, что среди самих рудоносных гранитоидов различают мантийные и коровые, в первом случае можно считать, что источник минеральных веществ находится в мантии, а во втором - в коре, в результате плавления которой образуются граниты. Мантийный источник характерен для руд меднопорфировых, кобальтовых, железорудных месторождений, а коровый - для оловянных и вольфрамовых. Другими словами, можно предполагать, что состав полезных ископаемых гидротермальных месторождений, связанных с мантийными гранитоидами определяется составом мантийного вещества, из которого выплавлялись рудоносные магмы, степенью дифференциации этих магм, а также в случае проявления процессов ассимиляции составом ассимилированных магмой вмещающих горных пород. Состав же полезных ископаемых месторождений, связанных с коровыми гранитами, определяется составом вещества земной коры, плавление которого приводит к образованию магм, а также процессами ассимиляции. Заимствование минеральных веществ гидротермальными растворами из вмещающих горных пород также несомненно имеет место и наиболее часто проявляется в заимствовании петрогенных элементов. Так, хрусталеносные кварцевые жилы обычно залегают среди кварцевых кварцитопесчаников, кальцитовые жилы - среди карбонатных пород. В ряде случаев, особенно на амагматогенных месторождениях, наблюдается мобилизация первично рассеянного рудного вещества гидротермальными растворами с образованием промышленных концентраций, что характерно для полиметаллических месторождений в карбонатных породах и медных борнит-халькозиновых в песчаниках.

О термодинамических условиях существования гидротермальных растворов судить довольно сложно. Однако непосредственные измерения температур газово-жидких струй в районах современного вулканизма, а также газово-жидких включений в минералах показывают, что начальная температура гидротермального минералообразования могла находиться в пределах 700 - 600оС, постепенно понижаясь до 50 - 25оС, и наиболее обильное рудообразование по мнению В.И.Смирнова (1989) могло происходить при температуре 400 - 100оС. По его же данным давление в растворах обычно могло составлять 150 - 200 МПа.

О фазовом состоянии гидротермальных растворов можно судить косвенно по на основании исследования критической температуры воды. Критическая температура дистиллированной воды составляет 374оС. Водный раствор 10% поваренной соли имеет критическую температуру 437оС. Исследование жидких включений показывает, что рудоносные растворы являются весьма высоко минерализованными, содержание в них хлоридов щелочей может достигать 60%. Очевидно, что такие растворы и при более высокой температуре могут находиться в жидкой фазе. Вместе с тем можно полагать, что гидротермы могут находиться и в газообразной фазе, особенно, когда происходит резкое падение давления при тектонических подвижках, приводящее к вскипанию растворов.

Для выявления условий и причин рудообразования необходимо знать формы нахождения химических элементов в гидротермальных растворах. Анализ жидких включений в минералах, экспериментальные исследования показывают, что гидротермальные минералообразующие среды представляли в основном истинные, т.е. ионно-молекулярные растворы. В растворах часть химических элементов, в основном щелочные и щелочноземельные металлы, находилась в виде простых ионов, а часть в виде сложных комплексных ионов. Последняя форма, как установлено исследованиями В.Л.Барсукова, И.Я.Некрасова и др., по-видимому играет ведущую роль при переносе рудообразующих компонентов. Экспериментально установлена возможность переноса металлов в виде растворов таких соединений как, например, Na4UO2(CO3)3, Na[Sn(F,OH)6], (SnCl22 - n) и др. При сильном пересыщении растворов в результате резкого изменения физико-химических условий среды миграции могут возникнуть коллоидные растворы, коагуляция которых приводит к образованию колломорфных структур руд. Сложным остается вопрос о форме нахождения кремния в растворах, приводящих к образованию кварцевых жил. Ряд исследователей (А.А.Маракушев, И.Я.Некрасов) полагают существование силикатных расплавов-растворов, образующихся при ликвации гранитных магм.

Каковы же основные причины рудообразования? Коротко можно сказать, что минералообразование совершается на геохимических барьерах - участках изменения среды миграции. В качестве основных можно назвать следующие барьеры: температурный, барический, щелочно-кислотный, окислительно-восстановительный, литологический, гидрохимический, фильтрационный. Температурный барьер связан с уменьшением температуры среды, приводящей к уменьшению растворимости природных солей и выпадению их из растворов. С понижением температуры связана фациальная зональность рудных тел. Барический барьер обусловлен понижением давления, вызванным чаще всего тектоническими подвижками, когда происходит резкое падение давления, приводящее к вскипанию растворов, удалению парообразной фазы и пересыщению их минералообразующими компонентами, переходящими в твердую фазу. Многократное повторение этого процесса при существовании долгоживущего источника растворов может привести к стадийной зональности рудных тел и месторождений. Щелочно-кислотный барьер связан с изменением pH среды. Причем, часть компонентов, главным образом SiO2, выпадает в кислой среде, а часть в щелочной. В щелочной среде образуется по-видимому большая часть рудных минералов. Это может быть связано с распадом комплексных ионов, большая часть которых устойчива в кислой среде. Окислительно-восстановительный барьер связан с изменением Eh среды. Восстановительные условия приводят к образованию сульфидных минералов и оксидных с низшей валентностью входящих в них металлов. Смена восстановительных условий на окислительные приводит к образованию оксидов, реже сульфидов с высшей валентностью металлов. Литологический барьер обусловлен изменением состава горных пород, по которым циркулируют гидротермы. Наибольший эффект для минералообразования дают карбонатные, особенно доломитовые породы. Взаимодействие растворов с этими породами меняет среду с кислой на щелочную, благоприятную для рудообразования. Другой пример дают углистые породы, называемые еще черносланцевыми. Наличие углистого вещества создает восстановительные условия среды и благоприятствует концентрации в этих породах различных металлов, в первую очередь благородных и радиоактивных. Гидрохимические барьеры связаны с взаимодействием гидротерм с подземными пластовыми водами. Это приводит и к понижению температуры и давления и к изменению физико-химических условий среды, являющихся толчком к минералообразующим процессам. Фильтрационный барьер может быть обусловлен попаданием растворов в процессе их движения в малопроницаемые породы, перед которыми просачивающиеся растворы отлагают минеральные вещества. Перечисление вышеназванных барьеров вовсе не означает, что каждый из них действует самостоятельно, скорее всего в природе действует целый комплекс факторов, сочетание которых приводит к образованию месторождений полезных ископаемых.

 

ЛЕКЦИЯ 13

 







Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.