19. Метаморфогенні родовища та умови їх утворення

Метаморфогенні родовища – родовища корисних копалин, що утворилися в процесі метаморфізму гірських порід в умовах високого тиску і т-р і знаходяться серед метаморфічних комплексів. Розділяються на дві групи:

• метаморфізовані родовища

• метаморфічні родовища.

Метаморфізовані родовища – виникають при радикальній зміні тіл корисної копалини, що раніше існували, внаслідок процесів регіонального і локального метаморфізму з втратою більшості ознак їх первинного генезису.

У процесі регіонального метаморфізму тіла сплющуються, розвиваються сланцеві і волокнисті текстури, ґранобластичні структури. Мінеральні модифікації малої густини замінюються мінералами з більшою густиною, водовмісні мінерали витісняються безводними. Аморфна речовина змінюється кристалічною. Найбільша кількість регіонально-метаморфізованих родовищ відома серед древніх допалеозойських формацій гірських порід. Типові представники – родовища зал. руд Криворізького залізорудного басейну, КМА, манґанових руд Бразилії та Індії, руд золота і урану Вітватерсранда в ПАР та ін.

Метаморфічні родовища — поклади корисних копалин, що виникають внаслідок метаморфізму гірських порід.Наприклад, при метаморфічному перетворенні вапняків виникають мармури, при метаморфізмі пісковиків формуються кварцити, при низькому рівні метаморфізму глинистих сланців можуть утворитися покрівельні сланці, а при високому — родовища андалузиту, кіаніту і силіманіту. Особливий тип ударного метаморфізму пов'язаний з падінням метеоритів, інших небесних тіл. Імпактити, які при цьому виникають, містять скупчення дрібних алмазів.

20.Хімічний та мінеральний склад земної кори. Кларки, поділ за вмістом.

Земна кора складена гірськими породами різного походження, що є природними мінеральними агрегатами. Мінерали ж, у свою чергу, складаються із хімічних елементів. Тому, щоб дістати уявлення про хімічний склад земної кори, вивчають хімічний склад порід і мінералів, відібраних на поверхні Землі, в гірничих виробках (шахтах, рудниках), в бурових свердловинах, на дні морів та океанів. При цьому найбільш достовірні відомості дістають лише для верхньої частини кори (до глибини 0...20 км). Для суджень про хімічний склад глибинних геосфер використовують дані аналізів метеоритів, зразків порід, привезених з Місяця радянськими станціями "Луна ", "Луна 20", "Луна 24" і американськими кораблями "Аполлон 1", "Аполлон 2".

В 1889 році американський геохімік Ф.Кларк опублікував перші дані про середній вміст хімічних елементів в земній корі. В 1923 році академік О.Є.Ферсман запропонував середній вміст хімічного елементу в земній корі розрахований на весь її об'єм і виражений у вагових або об'ємних відсотках, називати к л а р к о м, на честь американського дослідника (наприклад, кларк магнію, кларк титану). Значний вклад в розробку цього питання внесли: В.І.Вернадський (перший Президент Української∙ Академії∙ Наук), О.Є.Ферсман, О.М.Заварицький, О.П.Виноградов та ін. Так, за даними О.П.Виноградова (1962), найбільш поширеними елементами в земній корі є кисень, кремній і алюміній, на їх частку припадає 82,58% маси всієї земної кори. За цими елементами йдуть залізо, натрій, калій, магній і титан, які складають ще 5,16%. Частка всіх інших елементів в земній корі складає лише 2,26%

Як видно із наведеної таблиці, одержані Ф.Кларком ще в 1924 році, і радянськими геохіміками О.Б.Роновим і О.О.Ярошевським (з врахуванням хімічних аналізів місячних зразків і порід з глибоких зон океанів) мало відрізняються (до 3%).

Крім дев'яти основних хімічних елементів десятими частками відсотка обчислюється вміст у земній корі Ті (0,52), С (0,46), Мn (0,12), S (0,11), Cl (0,2). Всі інші елементи таблиці Менделєєва представлені в земній корі сотими, тисячними і мільйонними частками відсотка. Елементи, що складають мізерну частку земної кори, тобто зустрічаються в природі дуже рідко, називають р і д к і с н и м и або р о з с і я н и м и. Це не означає, що при певних умовах вони не можуть утворювати в земній корі досить значних скупчень, тобто родовищ.

Як уже відмічалось, про середній склад Землі в цілому судять в основному за аналізами метеоритів, використовуючи також геофізичні дані, зокрема про зміну щільності з глибиною. При цьому виходять з того, що метеорити, попадаючи на Землю з поясу астероїдів, або є уламками гіпотетичної планети Фаетон, яка з невідомих причин розпалася, або ж служать вихідним матеріалом для формування нової планети між орбітами Марса і Юпітера. У тому й іншому випадку допускається подібність хімічного складу планет земної групи, а отже, і можливість судити за складом метеоритів про хімічний склад внутрішніх геосфер Землі. Вперше середній хімічний склад Землі за вказаною методикою розраховував у 1930 році О.Є.Ферсман. У 1978 році американський геохімік Б.Мейсон з врахуванням аналізів зразків гірських порід, доставлених з Місяця, запропонував свій гіпотетичний склад Землі, дещо відмінний від приведеного О.Є.Ферсманом.

Порівняння даних про хімічний склад земної кори і Землі в цілому виявляє, в першу чергу, різке підвищення в другому випадку частки важких елементів заліза і нікелю, що на думку багатьох дослідників, може вказувати на залізо нікелевий склад ядра Землі.

Кларки елементів (рос. кларки элементов, англ. percent abundance of elements; нім. Clarke-Zahl f von Elementen pl) — система усереднених вмістів, що характеризують поширеність хімічних елементів у великій геохімічній системі (в земній корі, літосфері, атмосфері, гідросфері, біосфері, на Землі загалом або в космосі). У більш вузькому розумінні - числа, які вказують середній вміст хімічних елементів у даному космічному тілі. Термін «кларк елементу» запропонував Олександр Ферсман у 1923 році на честь відомого американського геохіміка Франка Кларка.

Виражається в масових, об'ємних, атомних відсотках (%), промілле (о/оо), мільйонних частках (г/т) або по відношенню до вмісту одного з елементів, найбільш поширеного, наприклад, кремнію. Узагальнення даних за хімічним складом гірських порід, що складають земну кору, з урахуванням їх поширення до глибини 16 км, уперше було зроблено американським вченим Ф.У.Кларком (1889).

Найбільш повне зведення кларків і оригінальні оцінки середнього вмісту елементів у різних типах гірських порід і земній корі належать Ферсману (1933), О.П.Виноградову (1949, 1956, 1962), З.Р.Тейлору (1964) та ін. У космосі різко переважають найпростіші елементи Н і Не (99,99%), в земній корі (99%) - О, Al, Fe, Ca, Mg, Na, К, Ti, Mn, Н, в гідросфері О і Н. У певній залежності від кларків знаходиться загальний вміст елементів в геохім. системах, загальні запаси тих або інших металів і руд в земній корі, масштаби родовищ, к-ть мінералів кожного елемента, поведінка елементів у геохімічних процесах.

Номер з/п Елемент Кларк, мас.%

1. О 49,5000

2. Si 25,8000

3. Al 7,5700

4. Fe 4,7000

5. Ca 3,3800

6. Na 2,6300

7. К 2,4100

8. Mg 1,9500

9. H 0,8800

10. Ti 0,4100

11. Cl 0,1900

12. Р 0,0900

13. С 0,0870

14. Mn 0,0850

15. S 0,0480

16. N 0,0300

17. Rb 0,0290

18. F 0,0280

19. Ba 0,0260

20. Zr 0,0210

21. Cr 0,0190

22. Ni 0,0150

23. Sr 0,0140

24. V 0,0140

25. Zn 0,0120

26. Cu 0,0100

27. W 0,0064

28. Li 0,0060

29. Ce 0,0043

30. Co 0,0037

31. Sn 0,0035

32. Y 0,0026

33. Nd 0,0022

34. Nb 0,0019

35. Pb 0,0018

Разом 99,98 мас.%

Інші елементи (сумарно) 0,02 мас.%