52.Амагматогенные гидротермальные месторождения, полезные ископаемые.
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. Два ряда – апокарбонатный и апотерригенный. Среди первого ряда выделяется галерит-сфалеритовая формация (Казахстан), во втором ряде выделяются две главные рудные формации: борнит-халькозиновая и галенит-сфалеритовую (Ред Рог, Канада). 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 литологического контроля приводит к образованию грибообразных форм. Выделяются также два ряда: апокарбонатный и апотерригенный. Первый ряд: золоторудная формация в джаспероидах, характерным примером которой является месторождение Карлин в США и сурьмяно-ртутная формация в джаспероидах (Хайдаркан в Киргизии). Второй ряд: сурьмяно-ртутная формация в песчаниках (Никитовского рудного поля в Донбассе).
53. Генезис гидротермальных месторождений
1. Проблема - источники воды. 3 источника: а) магмы (в первичных гранитных магмах содержится до 8% воды), это магматическая или ювенильная вода; б) воды атмосфеного происхождения (метеорные); в) метаморфические.
2. Проблема источник минерального вещества: а) магмы (мантийные и коровые), б) вмещающие породы.(хрусталеносные кварцевые жилы залегают среди кварцевых кварцитопесчаников, кальцитовые жилы - среди карбонатных пород).
3. Физико-химические параметры растворов.
Т - наиболее обильное рудообразование по мнению могло происходить при температуре 400 - 100оС.
Р - давление могло составлять 150 - 200 МПа (Смирнов, 1989).
4. Фазовое состояние гидротермальных растворов.
Ткрит дистиллированной воды = 374оС. Водный раствор 10% поваренной соли имеет критическую температуру 437оС.
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.
5. Формы нахождения химических элементов в гидротермальных растворах.
Щелочные и щелочноземельные металлы находилась в ионно-молекулярной форме.
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.
Коллоидные растворы.
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.
6. Причины рудообразования? Мминералообразование совершается на геохимических барьерах - участках изменения среды миграции.
В качестве главных 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.