Гидротерм месторож (ГМ) Г М образуются при отложении минералов из существенно водных или углекисло-водных растворов. Макс глубины формирования 4,5—5 км, мин-отвечают поверхностным условиям. Морфология месторождений различна и зависит от характера трещиноватости и пористости ГП. Минералы могут заполнять открытые трещины, образуя четко очерченные жилы разного состава и строения. Их называют — жилы заполнения (или секреционные жилы). Если гидротермальные растворы двигались по тончайшим трещинам, отложение минералов из них могло идти только за счет постепенного замещения окружающих горных масс. Такое замещение называется метасоматозом, а сами жилы — метасоматическими. В среднем мощность гидротермальных жил колеблется от 0,1 до 4 м, по простиранию они прослеживаются до 800 м, в глубину—до 500 м. Жилы группируются в системы жил. Другая форма месторождений- это метасоматические залежи. Они возникают при просачивании растворов или диффузии вещества через породы и образуются за счет хим реакций между веществом ГП и растворами. Морфология таких залежей сложная, размеры различные. Мин состав ГМ очень разнообразен. Например, процессы поздней перекристаллизации пегматитов, образование скарнов. Можно привести множество др примеров гидр-ного минералообр-ия. Традиционно к гидротермальным условно относят рудоносные жилы и метасоматические залежи, в которых главными минералами являются кварц или кальцит, реже-доломит, сидерит, барит, флюорит, а рудными компонентами-сульфиды, а также оксиды титана, железа, ниобия, олова, тантала, вольфрама, урана. Их образование связывают с деятельностью восходящих горячих водных растворов, возникающих обычно в связи с процессами остывания и затвердевания магмы. Условно гидротермальные рудные месторождения подразделяют на высоко-, средне- и низкотемпературные: низкотемпературные – 50-200 (киноварь, стибнит, реальгар); среднетемпературные – 150-350 (сульфиды); высокотемпературные – 300-500 (молибденит, касситерит, вольфрамит).

Гранитные пегматиты -жилы крупно- или гигантозернистого строения, сложенные теми же минералами, что и ГП, с которыми пегматиты связаны по своему происхождению. Состав ПШ (микроклин, ортоклаз, плагиоклаз)слагают 50-70% объема жил, кварц от 20-40%, второстепенные: слюда (биотит, мусковит) т. е. по валовому мин составу эти пегматиты соответствуют гранитам. Образование пегматитов тесно связано с магматическими процессами, но все они несут на себе явственные следы интенсивных постмагматических преобразований. Образуются на глубине от 2 до 10 км. Являются продуктами кристаллизации остаточных порций застывающего гранитного расплава, который ушёл в трещины ГП. Разновидности: керамические или K-B (ПШ, кварц, турмалин, биотит), слюдяные( кварц,ПШ,мусковит,шерл), камерные или F-Be (топаз, берил, флюорит,турмалин), редкометальные или Na-Li (лепидолит, эльбаит, сподумен). Отличие гранитных пегматитов от гранитов:1 жильная линзообразная форма залегания; 2 зональность строения этих жил другая; 3 наличие полостей,камер (зародышей) с хорошо образ кристаллами разных минералов; 4 наличие графич срастаний кварца и ПШ; 5 крупно-гигантозернистое сложение мин агрегатов; 6 повышенная концентрация редких элементов и их минералов.

Грейзены -зернистая кварцев-мусковитая ГП с касситеритом. Образуется за счёт замещения гранитов вокруг оловорудных жил. Грейзенами сопровождаются высокотемпературные гидрот. жилы, залегающие среди гранитов и они залегают самостоятельно. ПШ+раствор=мусковит+кварц. Обр-ся при 500C между ПШ и проходящими через них рудоносными водными рас-ми. Это сложный процесс, поэтому помимо главных минералов обр-ся рудные минералы. Минеральный состав: главные: мусковит, кварц. Добываемые: касситерит, молибденит, вольфрамит, висмутин. Грейзены – это руда на вольфрам, молибден, висмут, а иногда источник добычи самоцветов (берилл, топаз, турмалин). Характерно кавернозное строение – стенки каверн выстланы друзами кристаллического кварца и драгоценных камней (топаз, берилл).

Зона окисления сульфидных руд.Окисление — это частное по отношению к выветриванию явление. Обр в приповерхностных условиях в средах, богатых водой и кислородом, например в местах просачивания над уровнем (зеркалом) грунтовых вод, большинство сульфидов легко окисляется. Здесь действуют три фактора окисления сульфидов — кислород, электрохимические явления и бактерии. Электрохим явления окисления идут по всей рудной массе по стыкам контактирующих зерен разных сульфидов. Мощным фактором окисления руд являются также биохимические явления. В результате совместного действия трех факторов над первичными рудами формируется зона окисленных руд. Её мощность бывает разной—от долей до целых метров, а иногда и десятков метров, все зависит от условий (климата, рельефа, уровня подземных вод и окружающих горных пород) и от состава и строения первичных руд. Усредненно в зоне окисления выделяют подзоны разного минерального состава и сложения. Зоны окисленных руд, железные охры, медные выцветы и пр. используют при поисках первичных руд. Благодаря яркости, пестроте их окраски, они легко распознаются на местности, а по набору вторичных минералов можно предсказать состав первичных руд. Но главное — под зоной окисленных руд нередко имеются участки повышенной концентрации металлов. Они приурочены к зоне вторичного сульфидного обогащения и к низам зоны окисленных руд, где образуются за счет переотложения сюда по трещинам вещества из двух верхних подзон и цементации здесь первичных сульфидов вторичными, т.е. новообразованными минералами. Так возникает зона вторичного сульфидного обогащения с промышленными рудами, например, меди. В железной шляпе встречаются промыш-ые концентрации золота как остаток золотин, высвободившихся из сульфидов при их разложении. К числу особых относятся процессы окисления медно-никелевых, касситерит-сульфидных и других рудных месторождений в многолетнемерзлых породах в Сибири, Забайкалье, Якутии.

Изоморфизм. Изоморфизм – свойство атомов замещать другие атомы в хим соединениях переменного состава. Условия 1)близость радиусов атомов, участвующих в замещении 15% от меньшего 2) подобие в строение внешних электр оболочек 3) сохранение электронейтральности кристаллической структуры, по валентности выделяют изовалентный и гетеровалентный . изовалентный (валентности ионов одинаковы, например: оливин Mg2+←Fe2+), гетеровалентный (валентность ионов разная). Двухатомный (корунд Al3+←Cr3+), многоатомный (плагиоклаз Na+1+Si4+←Ca2++Al3+). Неограниченный (полная замена ионов), ограниченный (замещение только в определённых пределах: ZnS – FeS). Типы изоморфизма: 1) атомы замещают друг друга в узлах кристаллической решётки, пример: оливин (Mg Fe²⁺(SiO4) по схеме Mg²⁺←Fe²⁺ и плагиоклазы с гетеровалентным изоморфизмом по схеме Na⁺+Si⁴⁺←Ca²⁺+Al³⁺ 2) замещение происходит с образованием дефектов в кристаллической решётке: появляется дырочная вакансия (3Zn²⁺←2In³⁺+□ – из решетки извлекается атом так получается твердый раствор вычитания), внедрение в структуру лишнего атома (Si⁴⁺←Fe³⁺+R+ - твердый раствор внедрения). Распад твердых растворов- степень совершенства изоморфизма уменьшается с падением температуры, поэтому тв растворы при ↓t часто распадаются на 2 разн по составу фазы. Например, у амазанита-зеленого КПШ. Сначала был кристалл (K, Na) (AlSi3O8) после распада фаза K(AlSi3O8) вроскти пресдтавлены фазой Na(AlSi3O8). Др примеры альбит-анортит; гематит-ильменит; магнетит-ильменит; борнит-халькопирит.

Магматические ГП. это породы, образовавшиеся из магмы в результате её охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают эффузивные (излившиеся на поверхность земной коры, например базальт, диабаз, андезит, трахит, липарит и др.) и интрузивные (излившиеся в толщу земной коры, такие как гранит, габбро, сиенит и др.).

К эффузивным породам относятся вулканогенно-обломочные породы, образующиеся при извержениях вулканов и состоящие из различных обломков пирокластитов (туф, вулканические брекчии). Такие породы называются пирокластическими. В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO2) в породе. По этому показателю выделяют ультракислые, кислые, средние, основные и ультраосновные породы. Породообразующими минералами являются кварц, ПШ, слюды, амфиболы и пироксены, оливин. Преобладающими текстурами являются однородные, что при сходстве минералогического состава позволяет отличать магматические породы от метаморфических, для которых характерны ориентированные текстуры.

Осадочные гп (главные типы, минералы, полезные ископаемые).

На поверхности Земли в результате действия различных экзогенных факторов образуются осадки, которые уплотняются, претерпевают физико-хим изменения - диагенез, и превращаются в осадочные ГП. Осадочные породы тонким чехлом покрывают около 75% поверхности континентов. Многие из них являются полезными ископаемыми. выделяют три группы: обломочные породы, возникающие в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления образовавшихся обломков; глинистые породы, являющиеся продуктом хим разрушения пород и накопления возникших при этом глинистых минералов; хим (хемогенные) и органогенные породы, образовавшиеся в результате химических и биологических процессов. Важнейшим признаком является их слоистая текстура. Образование слоистости связано с условиями накопления осадков. В разрезе это приводит к появлению слоев, разделенных поверхностями напластования и часто различающихся составом и строением. Слои представляют собой более или менее плоские тела, горизонтальные размеры которых во много раз превышают их мощность. Важным текстурным признаком осадочных пород является пористость, характеризующая степень их проницаемости для воды, нефти, газов, а также устойчивость под нагрузками. Обломочные породы. По величине обломков делятся на: грубообломочные породы (псефитовые), более 2 мм5; среднеобломочные (псаммитовые), от 2 до 0,05 мм, и мелкообломочные (алевритовые), от 0,05 до 0,005 мм. Глинистые породы, на долю которых приходится больше 50% от объема всех осадочных пород. Глинистые породы в основном состоят из мельчайших (меньше 0,02 мм) кристаллических зерен глинистых минералов. Химические и органогенные породы образ преимущественно в водных бассейнах. Структура хим (хемогенных) пород опред агрегатным состоянием минералов их слагающих - кристаллическим размерами зерен. Классификация пород производится по хим составу слагающих их минералов. На долю карб пород приходится около 14%. Главн породообраз мин- кальцит, в меньшей степени - доломит. Соответственно, наиболее распространенными среди карбонатных пород являются известняки - мономинеральные породы, состоящие из кальцита. Кремнистые породы состоят из опала и халцедона. Так же, как карбонатные, они могут иметь биогенное, химическое и смешанное происхождение.К биогенным породам относятся диатомиты и радиоляриты, состоящие из мельчайших скелетных остатков диатомовых водорослей и радиолярий. Галоидные и сульфатные породы относятся к хим образованиям, выпадающим в осадок из растворов. Классифицируются по минеральному составу. Каменная соль - агрегаты галита, образующие слоистые толщи. Торф -рыхлая, землистая, пористая, гумусовая масса желтого, бурого или черного цвета, содержащая растительные остатки. Горючие сланцы - породы смешанного обломочного и органогенного происхождения, образующиеся на дне бассейнов при одновременном осаждении органического вещества (до 20-60%) и глинистых или известково-глинистых частиц.

Процессы минералообразования в зоне выветривания и осадконакопления. Выветривание – процесс изменения и разрушения мин-ов и ГП на повер-сти земли под действием физ и биолог факторов.Наземное выветривание (условия: ровность ландшафта, тектоническое спокойствие, слабая эрозия). 2. Подводное (условия: те же; часто на океанических хребтах). Наиболее мощные коры выветривания образуются в условиях влажного тёплого климата. Коры выветривания: 1) полевошпатовые г.п. => латеритные месторож Al и Fe (латериты – краснозёмы – Fe2O3(гематит) и бокситы ; 2) ультраосновные г.п. => Ni –месторож; 3) рудные месторож => зоны окисления руд; 4) подводное выветривание => глины. Латеритные месторож: тропический или субтропический климат (у/о, основные, кислые магматические породы, гнейсы, сланцы = > калиевошпатовые г.п.); полное разложение всех первичных минералов, вынос щелочных, щёлочноземельных Ме и SiO2 => сосредоточение оксидов и гидроксидов Al and Fe. Бокситы: 1) гидролиз полевых шпатов и вынос щелочей; 2) зона Al(OH)2 => разложение каолинитов и полный вынос кремнекислоты. Седиментогенные месторож – накопление первичных осадков. 1) механ – оседающие обломки; минералы с ↑р и хим. стойкостью накапливаются в руслах рек => россыпи. 2) хемогенные – из истинных и коллоидных р-ров; в условиях сухого климата пустынь и полупустынь, кристаллизация по скорости: 1-карбонаты, 2- сульфаты, 3- хлориды и бориты. Древние хемогенные месторож – слои минеральных солей. 3) биогенные.

Скарны образ в зоне контактов гранитов с известняками или доломитами. Образуют залежи разной мощности по контакту этих ГП, либо в зоне контакта бесформенные залежи или жилы. На глубине 3-7км, под действием горячих водных растворов. При контакте происходят обменные химические реакции, следовательно новые метосамотические минералы (вместо ПШ в граните и вместо кпльцита и доломита в известковых гп). Различают: эндоскарновые (развиты по граниту, скаподит+остатки от гранита:ПШ), экзоскарновые (по осадочным карбонатным породам, в известняках: диопсид, эпидот, кальцит, гроссуляр, андрадит, волластонит, магнетит, молибденит, сульфиды, в доломите: форстерит, хондродит, флогопит, шпинель, везувиан). Значение: среда образования рудных минералов: железа, олова, свинца, цинка, меди, бериллия. Известковые – волостанит, геденбергит, флогопит, магнетит, гематит, шеелит, флюорит, кальцит, кварц.Магнезиальные – форстерит, серпентин, шпинель, тальк, гуммит.

Типы химической связи в минералах. хим взаимодействие атомов в кристал-их структурах мин может быть сведено к взаимодействию их внешних электронных оболочек. При соединении друг с другом электрон оболочки элементов стремятся приобрести устойчивые конфигурации, которые энергетически более выгодны, чем конфиг одиночных атомов. Можно выделить различные способы такого перераспределения электронов. Ионная связь - в результате электростатических сил, существующих между зарядами противоположного знака (NaCI). Ковалентная связь – в результате обобществления электронов двумя атомами (С). Металлическая связь – самородные металлы. Электроны свободно перемещаются по орбиталям. Межмолекулярная связь – за счёт остаточных электростатических сил, возникающих из-за неравномерного распределения зарядов в молекуле. (реальгар – AsS), т.к. имеются нейтральные молекулярные группировки As4S4, эти группировки связаны межмолекулярной связью.

Физически свойства минералов и их зависимость от химического состава и структурных особенностей. К физическим свойствам относятся цвет, плотность, блеск, магнитные, теплофизические св-ва и плотность. Анизотропия –это когда Разные грани, рёбра, вершины кристалла имеют различные свойства других направлений. Анизотропия твердости проявлена у кианита (вертикально тв 4,горизонтально 7,5). По магнитным св-вам выделяют: магнитные (магнетит,пирротин, самородное железо, тетраферроплатина, изоферроплатина, железистая платина), слабомагнитные (приобретают магнитные свойства под действием электрического поля; железистые силикаты, оксиды и гидроксиды железа) и немагнитные минералы. Физическая сущность намагничивания – каждый электрон, вращаясь вокруг своей оси, создаёт вокруг себя магнитное поле. Все вещества делятся на диамагнитные, парамагнитные, ферромагнитные, антиферромагнитные.Самородные металлы хорошие проводники эл.тока. Марказит, пирит, халькопирит, борнит, сфалерит и др-е сульфиды металл.

Физические свойства пироксенов и амфиболов очень сходны. Цвет минералов обычно определяется содержанием в них железа и меняется от белого (спо думен, антофиллит, тремолит) через зеленый (диопсид, актинолит, эгирин) до зелено- черного (геденбергит, роговые обманки, щелочные амфиболы). Как исключение у редких хромсодержащих разновидностей минералов он яркий изумрудно-зеленый (таков, например, цвет хромдиопсида). Иногда у сподумена с примесью марганца цвет розова тый, очень светлый. Среди щелочных амфиболов есть минералы сине-голубого цвета (рибекит, крокидолит). Блеск у амфиболов и пироксенов стеклянный, но у амфиболов он значительно силь нее, особенно у богатых железом роговых обманок и щелочных амфиболов. Ромбиче ские пироксены выделяются по блеску — он у них имеет металловидный или перла мутровый отлив. Спайность у тех и других по призме (рис. 183), но у пироксенов под углом около 90°, у амфиболов — около 120°. У пироксенов она хуже и практически мало заметна (за исключением сподумена), у амфиболов проявлена хорошо, четко заметны сколы под углами 120° и 60°

1)гюбнерит (MnWO4) 2)ферберит (FeWO4) Группа вольфрамита (мон.): Минералы изоморфного ряда обычно называют вольфрамитом. Они образуют чёрные, бурые, красновато-коричневые толстотаблитчатые и призматические кристаллы с грубой штриховкой на гранях. Твёрдость около 5. Совершенная спайность по пинакоиду поперёк таблитчатости кристаллов, на ней алмазный или сильный полуметаллический блеск. Черта коричневая, светло-бурая. Большой удельный вес. Образуются в грейзенах, в высокотемпературынх гидротерм месторожх. Встречаются в составе россыпей. Узнаются по форме кристаллов, зеркальному блеск, большой плотности.