Класс механически осадочных месторождений

Типичными представителями механических, или обломочных месторождений полезных ископаемых служат месторождения строительного сырья – гравия, песка и глины.

По условиям образования месторождений глин выделяются: 1) коры выветривания, 2) делювиальные, 3)аллювиальные, 4) озерные, 5) морские, 6) ледниковые, 7) лессовые.

Главные глинообразующие минералы: каолинит, монтмориллонит, аллофан и гидрослюды; кроме того, в состав глин входят различные окислы и гидроокислы, а также примесь неразложенных частиц минералов (кварц, полевые шпаты и др.).

Класс химически осадочных месторождений

В составе хемогенных осадочных месторождений различают образованные из истинных растворов, к которым принадлежат соли, гипс, ангидрит, бораты, барит и месторождения руд железа, марганца, алюминия, а также некоторых цветных и редких металлов, возникшие из коллоидных растворов.

Месторождения минеральных солей (галогенные, или эвапоритовые) состоят из хлоридов и сульфатов натрия, калия, магния и кальция с примесью бромидов, йодидов, боратов. Галит – главный компонент большинства залежей солей. Почти во всех из них в том или ином количестве содержится ангидрит или гипс, а также примесь карбонатно-глинистого материала.

Формирование соляных месторождений происходило неравномерно в истории осадконакопления. Наиболее значительные эпохи формирования соляных месторождений следующие.

1. В конце рифейского цикла были образованы кембрийские месторождения Восточной Сибири (Ангаро-Ленский бассейн), Якутии, Пакистана.

2. К концу каледонского цикла относятся силурийские месторождения Северной Америки и девонские месторождения Днепрово-Донецкой впадины, Минусинской котловины (Сибирь), Канады.

3. Самое мощное в истории Земли накопление не только каменной, но и калийных солей происходило в конце герцинского цикла в пермское время в Западном Приуралье, в Прикаспии, в Донбассе, на территории Польши, Германии, Англии, Северной Америки.

4. В конце киммерийского цикла были образованы месторождения верхней юры – нижнего мела, известные в Средней Азии, Франции, Англии, Северной и Южной Америке, в Северной Африке.

5. Завершение альпийского цикла связано с широко распространенными третичными соляными образованиями (Закарпатье, Предкарпатье, Закавказье, Прикаспий, Восточные районы Средней Азии, а также в Испании, Португалии, Франции, в Германии, Польше, Румынии, Турции, странах Северной Африки и Северной Америки).

Осадочные месторождения железа, марганца и алюминия формируются из суспензий и коллоидных растворов на дне водных бассейнов в сходных геологических условиях и поэтому рассматриваются совместно. Отложения соединений всех трех металлов происходит в прибрежной зоне озер и морей, главным образом, под воздействием электролитов, коагулирующих коллоиды и переводящих их в осадок. В связи с различной геохимической подвижностью соединения железа, марганца и алюминия, происходит их разделение в прибрежной зоне водоемов. Ближе к берегу накапливаются бокситы, затем в верхней части шельфа отлагаются железные руды, а еще далее, уже в нижней части шельфа, происходит накопление марганцевых руд.

Месторождения цветных и редких металлов (меди, ванадия, молибдена, стронция, германия), а также урана образуются вследствие концентрации металлов в составе осадков: 1) битуминозных черных сланцев, 2) фосфоритсодержащих отложений, 3) пестроцветным породам (песчано-глинистым с чередованием слоев серо-зеленого и красного цвета).

Черные сланцы содержат рассеянную вкрапленность сульфидов железа, меди, молибдена, урана, ванадия; корме того в их состав входят никель, хром, титан, кобальт, цинк, свинец, серебро, цирконий, редкоземельные и другие элементы. Грандиозные запасы урана известны в толще девонских сланцев формации Чаттануга в США. Первичная концентрация урана в них очень низкая (в среднем 0,066 %), однако огромные массы сланцев обеспечили запасы в 5 млн. т. Примером месторождения меди является Мансфельд в Германии. Пласт пермских битуминозных мергелистых сланцев мощностью 20-40 см прослежен на несколько километров. В нем тонко распылены: борнит, сфалерит, халькозин, реже пирит, блеклая руда, самородное золото. Руды рассматриваются как продукт взаимодействия морской воды, содержащей катионы металлов, с десульфурирующими бактериями спропелевого ила на дне моря.

Фосфорсодержащие породы часто содержат повышенное количество урана, нередко сопровождаемого ванадием, серебром, свинцом, молибденом и другими элементами.

Пестроцветные отложения содержат осадочные месторождения меди, урана и стронция (Восточные Альпы, Центральное плато Франции и др.). Рудная минерализация локализуется в серо-зеленых пачках, образованных в восстановительных условиях

Своеобразные месторождения марганца и железа выявлены в последние годы на дне современных океанов. Грандиозные запасы руд сосредоточены в железомарганцевых конкрециях, выстилающих крупные площади дна Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Средний состав конкреций (в %): Mn 20 (40 – 8%); Fe 16 (26-2,5); Co 0,33 (2,5- 0,2%); Ni 0,6 (2 – 0,2%); Cu 0,35 (1,6 – 0,33%); Pb 0,35 – 0,2; Zn 0,08 – 0,4; Ag 0,0003.

Ресурсы железо-марганцевых конкреций в придонной части Мирового океана достигают колоссальной цифры 2,5*10 ¹² т, что на 2 – 4 порядка выше запасов, учтенных во всех месторождениях железа и марганца на континентах.