14. Геологические условия образования грейзеновых и скарновых месторождений вольфрама, главные рудные минералы.

Выделяются 5 типов месторождений:

1) скарновые,

2) грейзеновые,

3) плутоногенные гидротермальные,

4)вулканогенные гидротермальные,

5) россыпные.

Скарновые месторождения.

Эти месторождения вольфрама связаны с умеренно кислыми гранитоидными формациями поздних стадий геосинклинального развития. Наиболее благоприятными вмещающими породами являются терригенно-карбонатные отложения. Протяжённость рудных тел измеряется сотнями метров. Руды скарновых месторождений характеризуются комплексным составом, среди них выделяются олово-вольфрамовый, молибден-вольфрамовый и полиметаллически-вольфрамовый типы.

Глывные рудные минералы – шеелит, молибденит, молибдошеелит, касситерит.

Скарновые шеелитовые месторождения вольфрама известны в Росии в Приморье (Восток 2), Ингичке – Узбекистан; Санг-Донг – Южная корея и др. они приурочены к гранат-пироксеновым и другим известковм скарнам, которые формируются на контакте гранитойдов с карбонатными породами.

Морофология рудных залажей. Рудные тела представлены пластообразными и линзовидными залежами, гнездо-, трубо-, и жилообразными телами. Размеры их сотни метров – первые км по простиранию, от нескольких десятков метров до 800 м и более по падению при мощности от 1-2 до 50 м.

Минеральный состав руд. Главные рудные минералы: шеелит(CaWO4), иногда молибденит, второстепенные – касситерит, висмутин, магнетит, пирротин, пирит, арсенопирит, вольфрамит, халькопирит, сфалерит и галенит. Главные нерудные минералы: гранат, пироксен, плагиоклаз, кварц, второстепенные – эпидот, хлорит и карбонаты.

Связь с гранитоидным магматизмом. Скарновые месторождения вольфрама связанны с умеренно кислыми интрузиями, формировавшиеся в позднюю стадию геосинклинального этапа и в этап активизации складчатых областей и платформ. Глубина их образования от 4 до 1 км.

Грейзеновые месторождения вольфрама

Генетически связаны с кислыми и ультракислыми лейкократовыми гранитами. Месторождения имеют комплексный состав руд. Грейзеновые месторождения играют существенную роль в балансе запасов вольфрама (до 60%), но обеспечивают всего 6% добычи. Приурочены куполовидным занам пегматоидных гранитов, распостраняясь в них на 300-500 м (эндогрейзены), а также в ороговикованных породах кровли до 1200-1500 м от контакта с гранитами (экзогрейзены). Грейзеновые месторождения имеют форму штоков возникающих при массовом метасоматозе, и штокверках, реже жил, использующих протетктонические трещины. Длина грейзеново - жильных тел по простиранию от 10 до 1000 м и более, по падению 300-400 мри мощности 0,3 – 0,5 м реже до 1 м.

Вольфрамовые руды связаны главным образом с кварц-топазовыми, кварц-слюдистыми и кварцевыми грейзенами. Главные рудные минералы: вольфрамит, молибденит, касситерит, второстепенные: магнетит, висмутин, пирротин, пирит, халькопирит, сфалерит и галенит. Главные нерудные: кварц, мусковит, биотит, кислый плагиоклаз и микроклин, второстепенные: турмалин, топаз, турмалин.

15. Геосферы Земли: принципы выделения, состав, мощности и взаимодействие.

Тектоносфера – основная арена тектонических процессов, рассматривается либо в объеме литосферы, подразделяясь на земную кору и верхнюю мантию, либо в объеме литосферы и астеносферы.

Земная кора:

Океаническая. Мощность 10-15 км.

1. Осадочный (первый) слой. Не более 1 км в центральных частях океанов, вплоть до полного отсутствия.

2. Второй слой. Общая мощность 1.5 – 2 км. V продольных сейсмических волн = 4.5 – 5.5 км/с. Верхняя часть: базальты с тонкими прослоями пелагических осадков. Характерна подушечная отдельность. Нижняя часть: Параллельные дайки долеритов.

3. Третий слой. Полнокристаллические магматические породы – габбройды. 5 км полосчатый комплекс, состоящий из чередующихся габбро и ультрамафитов.

Континентальная. Мощность 40-45 км (до 70-ти под горно-складчатыми сооружениями).

1. Осадочный слой. Отсутствует на щитах, до 10 – 20 км во впадинах платформ, передовых и межгорных прогибов горных поясов. Состав: Породы преимущественно континентального и мелководно-морского типа, редко батиального (в пределах глубоких впадин). Так же развиты покровы основных эффузивов, образующие траппы. V продольных сейсмических волн – 2-5 км/с. Возраст – 1.7 млн. лет назад.

2. Верхний слой консолидированной коры (гранитогнейсовый). Выступает на щитах и массивах платформ и в осевых зонах складчатых образований. Состав: кристаллические сланцы, гнейсы, амфиболиты, гранитные магмы и метаморфические породы. V продольных сейсмических волн – 6.5 км/с.

3. Гранулит-базитовый пояс. Исходя из общих соображений и на основе роста V продольных сейсмических волн с 6.5 до 7.6 км/с, принято считать, что слой состоит и высокометаморфизованных и высокоосновных пород.

Переходного типа.

1. Субокеаническая кора – развита под глубоководными котловинами окраинных и внутренних морей (Черное, Средиземное, Охотское и др.), а также обнаружена в некоторых глубоких впадинах на суше (центральная часть Прикаспийской впадины). Мощность субокеанской коры 10-25 км, причем увеличена она преимущественно за счет осадочного слоя, залегающего непосредственно на нижнем слое океанской коры..

2. Субконтинентальная кора – характерна для островных дуг (Алеутской, Курильской, Южно-Антильской и др.) и окраин материков. По строению она близка к континентальной коре, но имеет меньшую мощность - 20-30 км. Особенностью субконтинентальной коры является нечеткая граница между слоями консолидированных пород (отсутствие гранитного слоя).

Поверхность Мохоровичича – нижняя граница земной коры, на которой происходит резкое увеличение скоростей продольных сейсмических волн с 6.7-7.6 до 7.9-8.2 км/с. Плотность вещества также возрастает скачком, предположительно, с 2.9-3 до 3.1-3.5 т/м3. Прослеживается по всему Земному шару на глубине от 7 до 70 км. Она может не совпадать с границей земной коры и мантии, вероятнее всего, являясь границей раздела слоёв различного химического состава. Сейсмическая граница не совпадает с петрохимической (из-за серпентинизации нижних слоев земной коры). Поверхность, как правило, повторяет рельеф местности.

Верхняя мантия.

1. Литосферная мантия. 10-40 – 80-200 км.

2. Астеносферная мантия – ослабленный или пластичный слой, с пониженной, по сравнению с литосферой, вязкостью. 80-200 – 400 км. Пиролит – средний первичный состав мантии, близкий к шпинелевому лерцолиту или к гипотетической смеси перидотита и базальта.

3. Переходная зона (слой Галицина) – переход одних минеральных видов в другие, с более плотной упаковкой. Ol -> шпинель, Px -> гранат. 400 – 670 км.

Нижняя мантия – составная часть мантии Земли, распространяющаяся от глубин 670 (граница с верхней мантией) до 2900 км. Расчетное давление в нижней мантии составляет 24-136 ГПа и вещество нижней мантии недоступно для прямого изучения Основными минеральными фазами нижней мантии считаются (Mg, Fe)O - феррипериклаз или магнезиовюстит, составляющий около 20% её состава и (Mg, Fe)SiO3 со структурой перовскита, составляющий 70%.

Внешнее ядро 3емли – 2900-5100км – не пропускает поперечных сейсмических волн, что интерпретируется как жидкое агрегатное состояние, Vпрод= 8.1-10.7 км/с. Масса внешнего ядра 1,835*10²⁴ кг. Плотность внешнего ядра 9,92 - 12,14 г/см3. Предполагается, что во внешнем ядре происходит интенсивная турбулентная конвекция, которая вызывает магнитное поле Земли. Изменения структуры этой конвекции приводят к миграции полюсов, магнитным инверсиям и тд.

Внутренне ядро – 5100-6371 км – самая глубокая геосфера Земли. Находится в твердом состоянии. Время начала кристаллизации внутреннего ядра оценивается в 2 миллиард лет тому назад. Состав ядра (по разным источникам): Si 6-7%, Fe 80-85%, Ni 4-5%, S 1.9-2.3%, O 0-4%, а так же незначительное содержание Co, Cr, Mn, P.