- Осадочные месторождения

Осадочные месторождения

Россыпи – скопления промышленных минералов в рыхлых, преимущественно, молодых отложениях.

Элювиальные – сохраняются на месте залегания первичных пород при выветривании; содержание промышленных минералов повышается в следствие выноса других компонентов (касситерит в щелочных гранитах плато Джос (Нигерия), колумбита-танталита); главный фактор накопления – устойчивость к агентам выветривания.

Делювиальные.

Аллювиальные (речные) наиболее многочисленные, содержат промышленные минералы, которые должны удовлетворять трем условиям: обладать повышенным удельным весом, устойчивостью к агентам химического выветривания, быть механически прочными (сохранять при транспортировке). Речные россыпи образуются в русле реки. В качестве исключения – горный хрусталь. Россыпи обладают определенным строением: они состоят из основания (плотика) – тектоническое основание; песков (пласта), мощность которых до 3 м. Распределение ПК разнообразно и зависит от строения плотика. Выше песков располагаются торфа – до десятков метров мощностью. Состоит из песчано-глинистого материала, обогащенного органическими остатками.

Россыпи бывают двухэтажными. Если плотик сложен отложениями торфов, то его называют ложным. В северном Забайкалье были откартированы вулканические аппараты, сложенные базальтами с обширными плато, которые могут выступать в качестве ложного плотика.

Прибрежно-морские (литоральные) россыпи образуются между линиями прилива и отлива. Они имеют линзовидную форму, выклинивающееся в сторону континента и акватории. Если прилив и отлив не выражен, то россыпь образуется в волно-прибойной зоне. вдоль побережья она вытягиваются на многие километры. Монацит (Амазонка). Обычно это высококонцентрированные россыпи с тонко-, мелкозернистым материалом – алмазные россыпи Африки. Распространены по всему побережью. Полезные ископаемые: титан, рутил, циркон. Месторождение Бешпагир, Тарское месторождение, Туганское, Геогриевское, Тулунское месторождение.

Осадочные месторождения класса химических осадков

Сюда относятся месторождения солей: галит, сильвин, карналлит, тенардит, мирабилит, бишофит (хлорид магния), сульфаты кальция и др.

Рекомендуемые материалы

Факторы соленакопления

Минеральные соли на земном шаре накапливаются в следующих водоемах:

1. Континентальные водоемы разной степени засоленности, среди которых различают сульфатные, карбонатные и хлоридные (юг Западной Сибири, низовья Волги (Баскунчак и др.), Большое Соленое озеро (Северная Америка), Танганьика).

2. Морские заливы типа Кара-Богаз-Гола, Бокана-де-Виррила.

3. Лагуны.

4. Внутриконтинентальные моря типа Мертвого моря.

Факторы соленакопления:

1. Климатические. Важнейший фактор образования, т.к. на поверхности земного шара соли накапливаются по эвапоритовой схеме, которая заключается в следующем: отложение минеральных солей происходит вследствие пересыщения вод водоема минеральными солями посредством интенсивного испарения растворителя, что может происходить только в условиях аридного или субаридного климата.

2. Глубины водоемов. Все современные солеродные водоемы были мелководными. Глубины их составляют до десятков метров, в среднем – несколько метров. В глубоководных водоемах из пересыщенных солями верхних слоев воды кристаллы погружаются, выделившиеся из раствора, погружаются в более глубокие слои, не пересыщенные солями, растворяются и не доходят до дна водоема.

3. Тектонические факторы выражаются в постепенном погружении дна солеродного водоема со скоростью, сопоставимой со скоростью компенсирующего погружение соленакопления. В противном случае, при более высокой скорости погружения дна водоем становится глубоководным, и соли не накапливаются. При меньшей скорости погружения дна – водоем засолоняется полностью и  прекращает свое существование.

Для образования мощных соляных толщ требуется постоянный приток в солеродный водоем минеральных солей, который может осуществляться разными способами. Для объяснения условий накопления солей в открытых заливах или лагунах предложена концепция барров.

Типы солеродных водоемов:

1. Озерные водоемы в межгорных прогибах (Сайдамская впадина в Тянь-Шане).

2. Лагуны.

3. Закрытые заливы. Они соединяются с акваторией узким проливом, течение в котором всегда направлено в сторону залива.

4. Открытые заливы (типа Бискайского). Обязательным условием является ограниченный доступ воды из акватории в этом залив.

5. Внутриконтинентальные моря типа Аральского моря.

Бахмутское месторождение Донбасса.

Выделяется в условиях прибрежного мелководья (верхняя область шельфа) выделяются фации осадконакопления:

· окислительная (наиболее близка к береговой линии) – гидроокислы железа и марганца – гетит, гидрогетит, лимонит, пиролюзит, псиломелан, манганит. Если в водоем поступает только железо – образуется только железные месторождеия (Бакчарское).

· шамозитовая – окислительный потенциал незначительный, гидросиликаты железа – шамозит и тюрингит – гидросиликатная фация еще так называют.

· карбонатная – pH>7, слабощелочной режим, образуется сидерит, родохрозит, марганец-содержащие минералы.

· сероводородная – пирит.

Морское побережье из-за колебательных движений очень мобильна, происходит пространственная смена фаций. Поэтому очень часты смеси всех компонентов, даже в одном образце. Для образования месторождения требуется

Образование минеральных солей происходит в рифтовых структурах дна мирового океана вследствие пересыщения придонных вод посредством поступления эндогенных гидротермальных растворов, т.е. растворов, содержащих хлор-ион. Данная концепция не альтернатива эвапоритовой концепции.

1. Заметное различие в минеральном составе солей, образующихся в современных водоемах и образованных в прошлые геологические эпохи. Различия заключаются в простоте минерального состава: галит, гипс, ангидрит, сильвин.

2. В мощных соленосных толщах значительное участие принимают основные породы в виде даек, небольших интрузий, которые образовывались в процессе соленакопления. Эти интрузии пересекают нижние горизонты солей и перекрываются более поздними. Соленакопление происходит в условиях активной магматической деятельности.

3. Положение древних толщ минеральных солей контролируется системами глубинных разломов, что также объясняется наличием интрузий.

4. В современных соляных месторождениях нередки случаи обнаружения слоев, сложенных планктоном (до 6 м), образованных в заливах. Это объясняется тем, что косяки рыб, подхваченные течением, попадают в условия высокой соленостью и дохнут там.

5. Гидротермальные растворы содержат в большом количестве хлор, что доказывается присутствием кристаллами галита в вакуолях гидротермальных растворов. Обнаружение пластов минеральных солей (галита) в современных водоемах, как, например, в Красном море.

Против:

1. Если с гидротермальными растворами поступают соль, то все обычные компоненты, отсутствуют, ибо признаков присутствия каких-либо металлов нет.

Биохимические осадки

Высококремнистые породы: диатомиты, радиоляриты, спонгилиты и др. образованы кремниевыми остатками водорослей и других микроорганизмов. Трепелы сложены глобулярным опалом (несколько микрон) с присутствием скелетных остатков. Опоки полностью сложены глобулярным опалом. Диатомиты имеют молодой возраст, по мере увеличения возраста они меняются к трепелам и опокам. Со временем происходит старение скелетов и преобразование их в глобулярный опал.

Фосфатные породы, сложенные ракушечником, содержащие концентрацию P2O5 6-7%.

Органогенные известняки, ракушечник.

Полезные ископаемые: самородная сера, фосфориты.

Сера

Генетические типы серных месторождений

1. Месторождения, образованные в корах выветривания.

2. Осадочные класса биохимических осадков.

3. Вулканогенные гидротермальные месторождения имеют промышленное значение в Японии, на островах ЮВ Азии. Здесь образованы месторождения, представленные опалитовыми рудами, образующиеся в озерах, заполняющие кратеры потухших вулканов. Также включает серные потоки на склонах вулканических аппаратов, сложенные пропилитами. Во всех случаях источником серы сложат вулканические газы, сера поступает в форме сероводорода и  в виде тонкой эмульсии с другими газами. Сера осаждается в породах, кратерах озер. Серные потоки образуются следующим образом. Они сложены массивной серы. Они образуются в результате аккумуляции серы при повторных извержениях вулканов, когда вулканические породы накаляются; сера плавится и стекает ручейками. В Японии добывают около 3 млн. тонн серы ежегодно.

Основным источником служат месторождения, залегающие в осадочных толщах, которые делятся на сингенетические (осадочные) и эпигенетические (образованные в корах выветривания). Последние формируются вследствие тех же реакций и с участием микроорганизмов.

Сингенетические месторождения известны на Сицилии среди складчатых неогеновых отложений, в которых находятся пласты серы, стратифицированные, залегающие согласно. Положение серных залежей контролируется положением лагун.

В составе отложений присутствуют карбонаты, сульфаты, иногда пласты хлорита. Водоемы должны обладать спокойным гидродинамическим режимом, отсутствием донных течений. На дне водоемов накапливаются органические остатки, сносящиеся с прилегающих континентов, которые разлагаются с образованием углеводородов, например, метана. В водах водоема должен содержатся ион сульфата, в противном случае сера не образуется.

CaSO₄+2C=CaS+2CO₂

CaS+CO₂+H₂O=CaCO₃+H₂S

Для того, чтобы пошла химическая реакция температура должна быть около 700 градусов. Как только в водную систему будут запущены анаэробные бактерии, реакция будет бурно развиваться с образованием сероводорода.

Кислородная поверхность существует во всех водоемах. В результате перемешивания вод с воздухом во время штормов. Основные промышленные запасы серы сосредоточены в известняках.

Фосфориты

Фосфориты – породы, содержащие в повышенных количествах фосфор (P₂O₅) (36% в крупнейшем месторождении во Флориде). Сложены пластами. 80% фосфатов добываются из осадочных.

Крупнейшие фосфатоносные бассейны: формация Фосфория пермского возраста, находящаяся в Кордильерах; страны Северной Африки. В СССР: Черные горы Казахстана (кембрий) в г. Джамбуле; Хибинское месторождение (фосфаты, нефелин, редкие земли (до 3%).

Условия образования фосфоритов. Биолитная (Бушинский) и хемогенная (Казаков А.В.) гипотезы, дополняющие друг друга. Причиной отложения фосфатов согласно биолитной теории - изменения условий существования организмов-носителей фосфора, т.е. их гибель.

Примеси: редкие земли, уран, скандий, молибден.

Полигенные процессы рудообразования

Полигенные процессы рудообразования предполагают различные источники образования.

К метаморфизованным относятся месторождения медистых песчаников и сланцев, золотоураноносных конгломератов и месторождения железистых кварцитов.

Медистые песчаники и сланцы. Широко распространены. Крупнейшие месторождения: медный пояс Африки (Замбия, Заир), откуда добывается еще и половина всего кобальта (в месторождении Шинко-Лоббе (уран) - содержание 15%); Джезказган; Удоканское месторождение (Северное Забайкалье).

При высоких температурах и давлениях неустойчивые осадочные минералы трансформируются в безводные минералы (вода высвобождается). Если в среде много кремнезема, может образоваться минерал группы дистена (высокоглиноземистое сырье). Вода накапливается, парциальное давление водяного пара растет, и он начинает мигрировать в область пониженного давления и собирается в потоки. на своем пути он взаимодействует со всем, что может раствориться (карбонаты и др.), потихоньку он приобретает свойства раствора.

Содержание золота в ультраметаморфитах - 1 мг/т; в черных сланцах - многие мг/т. Значит, золото экстрагировалось в черные сланцы.

Флогопит

Месторождения разделены на 2 группы:

1. Месторождения, образованные в высокомагнезиальных карбонатных и силикатных комплексах.

Вам также может быть полезна лекция "2. Виды и порядок проведения пожароопасных работ".

2. Месторождения, образованные в комплексе ультраосновных щелочных пород центрального типа.

1. Тектонический. В региональном плане заключается в приуроченности флогопитовых месторождений к древним складчатым сооружениям докембрийского возраста. В локальном плане месторождения флогопита контролируются как и все другие гидротермальные месторождения зонами разломов, зонами высокой проницаемости разных порядков.

2. Литологический. Месторождения флогопита известны в блоках земной коры, содержащих крупные скопления доломитовых мраморов, а в локальном плане залежи ПИ приурочены также к участкам контакта или к обрамлению контакта доломитовых мраморов с алюмосиликатными породами.

3. Метаморфический. Приуроченность месторождений флогопита к блокам земной коры, подверженных ультраметаморфизма с частичным плавлением субстрата. В локальном плане заключается в различном устройстве метасоматических колонок.

4. Магматический. При ультраметаморфизме частично плавится субстрат, и в гнейсах залегают мигматиты и небольшие штокообразные тела гранитов с повышенным содержанием калия.

Руды сложены магнезиальным скарном, состоящий из диопсида (70%), форстерита. Листовой флогопит образует гнезда (до 1 м в поперечном сечении) среди магнезиальных скарнов, жилы. Образование месторождений связано с высокотемпературным (500-600) гидротермальным процессом, инициированным растворами, генерируемыми в очагах гранитной магмы во время ультраметаморфизма. Источником магния служат доломитовые мраморы, алюминия и кремния – алюмосиликаты, гнейсы и граниты; калий поступал с раствором. Месторождение «Слюдянка», Центрально-Алданская провинция.