Класс 3. Месторождения биохимических осадков

Подкласс 3.1. Биогенный

Месторождения образуются на биологических барьерах – местах массовой гибели животных или растительных оргенизмов. Это чаще всего механические или температурные барьеры.

3.1.1. Седиментогенетический ряд

Зоогенные образования:

• известковые раковины (ракушечник) у побережий морей,

• кремнистые раковины в холодноводных морских и пресноводных озерных условиях (радиолярии, диатомовые водоросли), приводящие к образованию месторождений диатомита.

Отмирание морских организмов связано с действием прибоя, а механизм накопления аналогичен механизму накопления прибрежно-морских россыпей. Промышленные концентрации известковых раковин известны вдоль побережий Каспийского и других морей.

Фитогенные образования: скопления сапропеля (отмершего планктона), древесины в прибрежных лагунах или континентальных озерах.

3.1.2. Диагенетический ряд

Месторождения связаны с органогенными формациями:

• карбонатными (известняки, ракушечниковые фосфориты),

• кремнистыми (диатомит, опока, трепел),

• терригенно-зоогенными (глауконитовые пески с ракушечниковыми фосфоритами – Вятско-Камский бассейн),

• терригенно-фитогенными –

ранний диагенез – торф,

поздний – бурый уголь.

3.1.3. Катагенетический ряд

Месторождения каменного угля в терригенных формациях складчатых областей: Донецкий, Кузнецкий бассейны.

Подкласс 3.2. Собственно биохимический

Источником вещества полезных ископаемых являются живые организмы, они разлагаются, вещество мигрирует и осаждается на геохимических барьерах.

Живое вещество

Разложение вещества

Миграция

Концентрация

3.2.1. Седиментогенетический ряд

Современное фосфоритообразование происходит в прибрежных океанических условиях в тропических широтах на мелководье на участках апвеллинга – восходящего движения вод в океане.

3.2.2. Седиментодиагенетический ряд

Ископаемые месторождения фосфоритов тяготеют к границе глубоководных кремнистых формаций с относительно мелководными карбонатными.

Фосфоритовые пояса:

• кембрий - хр. Каратау в Казахстане,

• пермь – п-ов Флорида, США),

• палеоген - месторождения Марокко, Алжира, Туниса.

Пояса протягиваются вдоль складчатых областей на сотни километров при ширине в десятки километров. В пределах поясов выделяются фосфоритовые толщи мощностью до сотни метров, состоящие из десятка продуктивных пластов мощностью в единицы метров, чередующихся с пластами кремнистых пород. Пласты состоят из однородных мелкозернистых фосфоритов полосчатой текстуры и микроолитовой структуры, реже встречаются желваковые фосфориты.

Образования фосфоритов, гипотеза А. Казакова (50-е гг. ХХ в.).

С О₂ Са₅[РО₄]₃(ОН)

РО₄^-2

Источником фосфора являются морские планктонные организмы, гибель и погружение которых на глубины свыше 350 м приводит к их растворению и насыщению глубинных вод фосфором. При наличии прибрежных восходящих течений, когда глубинные холодные воды попадают в теплые поверхностные условия, происходит достаточно резкое падение парциального давления углекислого газа и вода становится пересыщенной по отношению к иону кальция и соответственно к его фосфату, что приводит к выпадению фосфата кальция в виде фосфорита.

Фосфоритообразование происходит на барическом геохимическом барьере, связанном с уменьшением парциального давления газов, растворенных в морской воде. Часть фосфора попадает в морскую воду в результате вулканических процессов.

К диагенетическому ряду следует также относить месторождения горючего газа, образующегося в результате преобразования органического вещества при температурах 10-20^оС и на глубинах менее 150 м. Другая часть газа образуется в условиях катагенеза.