18.Целесообразно ли классифицировать гидротермальные месторождения по температурам образования и если да (нет), то почему?

Считаю, что такое разделение целесообразно, т.к. для разных температур в гидротермальных процессах характерны разные ассоциации минералов и разные полезные ископаемые: например, для высокотемпературных месторождений характерна ассоциация пирротин+халькопирит, касситерит, золото, арсенопирит, ассоциация минералов кобальта и никеля, темно-серый до черного кварц. Форма рудных тел – неправильные жилы, часто штокверки, размеры тел средние и небольшие. Месторождения – восточная сибирь (редкие металлы), Джидинское месторождение вольфрам-молибденовое (бурятия), золото – Кочкарское (урал). Среднетемпературные – пирит + халькопирит (борнит), галенит и сфалерит, серый кварц. Форма тел – простые жилы, иногда линзы, пластообразные залежи и штоки. Полиметаллические месторождения – рудный алтай, салаир, северный кавказ, медь – сибай (башкирия). Низкотемпературные – марказит + халькозин и ковеллин, реальгар (аурипигмент) + киноварь + антимонит. Сурьмяно-ртутные месторождения – акташ (алтай), хайдаркан, медь – джезказганское, золото – балейское в забайкалье.

№ 12

19.Вещественный состав руд: содержание понятия.

Под вещественным составом минерального сырья принято понимать минеральный и химический состав руд. Изучение вещественного состава имеет большое научное и практическое значение. Точные данные по составу руд и особенно парагенезису минералов способствуют выяснению условий формирования месторождений. Изучение минерального состава руд способствует определению их качества, выяснению содержания в них полезных и вредных примесей. С точки зрения науки и практики важным является выяснение закономерностей распределения компонентов в рудном теле, что дает возможность наиболее рационально направлять и разведочные и эксплуатационные работы на месторождении.

Знание вещественного состава и структуры руд помогает выбрать наиболее рациональный метод их механического обогащения, металлургической плавки и химической переработки.

Руда состоит из рудных (промышленных) и сопутствующих минералов. Рудный минерал – химическое соединение или самородный элемент, который содержит полезный компонент или является таковым. Для мелаллов – самородные элементы (Au, Ag, Pt и платиноиды, Cu, Bi) и их интерметаллиды; оксидные соединения тяжелых металлов (магнетит, гематит касситерит, хромит и т.д.), сульфиды (молибденит, халькопирит, борнит,галенит, сфалерит, киноварь..), реже силикаты (берилл, сподумен, лепидолит) или соединения с мышьяком, селеном, теллуром, ванадием, сульфаты. Неметаллические руды сложены агрегатами с преобладанием алюмосиликатов, силикатов, карбонатов и других солей (известняки, доломиты, гипсы, галит, магнезиты, флюорит, каолин, керамическое сырье), реже элементов (алмаз, графит, сера) или органического вещества (битумы, угли, горючие сланцы). Для кристаллосырья этой рудой являются скопления относительно крупных и чистых породообразующих или акцессорных минералов (кварца, исландского шпата, мусковита, флогопита, серпентина-асбеста, алмаза, графита, изумруда, аметиста и пр.). Сопутствующий нерудный (жильный) минерал – минерал, включенный в руду и не содержащий полезных компонентов. Среди таких минералов преобладают кварц, карбонаты, хлорит, полевые шпаты, турмалин, тремолит, серицит, глинистые минералы.

Химические элементы, слагающие руды, подразделены Вашингтоном на 2 крупные группы: петрогенные и металлогенные. Металлогенные элементы имеют высокий атомный вес и располагаются в нижних рядах менделеевской таблицы. Эти элементы образуют преимущественно сернистые, мышьяковистые, сурьмянистые, теллуристые и селенистые соединения. Среди них встречаются окислы, но они не являются распространенными. Часть металлогенных элементов встречается в самородном виде.

Петрогенные элементы с малым атомным весом располагаются в верхних рядах таблицы. Они образуют следующие соединения: силикаты, алюмосиликаты, окислы и карбонаты. Эти элементы не встречаются в самородном виде, исключение составляет углерод.

№ 13

20. Целесообразно ли скарновые, грейзеновые, альбититовые месторождения вычленять из категории гидротермальных месторождений и если да (нет), то почему?

Я считаю, что вычленять их нецелесообразно, по причине того, что образование скарновых, альбититовых и грейзеновых месторождений связано непосредственно с проникновением флюидов, сгенерированных в магматическом очаге, во вмещающие породы, при этом пространственное расположение месторождений контролируется разломами.

№ 14

20. Целесообразно ли метаморфические месторождения (метаморфические рудообразующие процессы) вычленять из серии (группы) эндогенных и если да (нет), то почему?

Я считаю что целесообразно, т.к. в группу эндогенных или магматогенных месторождений, входят те месторождения, которые непосредственно связаны с деятельностью магматических процессов, т.е. с геохимическими процессами глубинных частей з.к. и более глубоких земных сфер, тогда как метаморфические месторождения связаны в большей степени с тектоническими процессами и напряжениями в недрах Земли, формирование полезных ископаемых связано с интенсивным преобразованием г.п. на значительной глубине от поверхности земли в обстановке высоких t и p.

№ 15

22. Пегматитовые месторождения: физико-химические условия образования (концепция А.Е.Ферсмана).

1. Предложена в 30-е гг. 20 века Ферсманом в 4-хтомном труде «Пегматиты».

Гранитные пегматиты представляют собой продукт кристаллизации остаточного силикатного расплава (гранитного), обогащенного летучими компонентами (вода и анионы кислот). Остаточный расплав формируется в процессе эволюции нормативного гранитного расплава (примерно 4 объемных % летучих) и постепенного перехода в гидротермальный раствор. Такой переход осуществляется по мере понижения температуры расплава и перевода расплавообразующих компонентов (SiO2 и Al2O3) в минеральную форму (твердое состояние). Это промежуточный продукт. Повышенное содержание летучих понижает температуру кристаллизации расплава и, следовательно, расширяет температурный диапазон кристаллизации минералов.

Весь процесс осуществляется по Ферсману в закрытой системе (без привноса и выноса веществ). В основе концепции Ферсмана лежат результаты экспериментов П. Ниггли, согласно которым летучие обладают неограниченной растворимостью в расплавах. Основа пегматитов – кварц-полевошпатовая матрица: кварц, олигоклаз, микроклин, ортоклаз, альбит. Один из сильных аргументов в пользу этой концепции – количественное соотношение кварца и полевых шпатов 1:3, соответствующее двойной гранитной эвтектике, что соответствует кристаллизации пегматитовых расплавов. Остаточные металлоносные растворы, оставшиеся после образования пегматитов, определяют рудную нагрузку пегматитов, образующуюся на завершающих этапах процесса.

Начинается процесс при t 1000-1100⁰ С (кристаллизация гранитного расплава, формирование остаточного расплава), процесс образования пегматитов при 900-800⁰ С. Пегматиты образуются от 900 до 50⁰ С. Завершает процесс образование халцедона.

Аргументы против: расплав не может формироваться по поровым пространствам пород, ему требуются полости для движения. Пегматиты образуются от 2 до 20 км. Существование полостей после 2 км по утверждению специалистов в силу высокого литостатического давления невозможно. В 40-х гг. американский химик Горансон обнаружил, что летучие способны растворяться в ограниченном объеме – не > 10 %.

23. Существует ли зависимость состава полезных ископаемых магматического происхождения от состава исходных магм, и если да, то в чем она заключается и чем обусловлена?

Такая зависимость существует: во-первых, магматические месторождения связаны только с магмой у/основного, основного и щелочного состава, в виду пониженной вязкости расплава, что обусловливает магматическую дифференциацию расплава (в кислых магмах вязкость повышена и дифференциация затруднена). Во-вторых, ликвационные месторождения будут образовываться только в том случае, когда силикатный расплав богат серой (> 0,2 %), кислородом и металлами – железом, титаном, никелем, платиной, медью и др.

№ 16

23. Механизмы магматической дифференциации как обязательное условие магматического рудообразования.

Существует три вида (механизма) магматической дифференциации:

Ликвация процесс разделения гомогенного расплава на несмешивающиеся жидкости, начинающийся в магматических камерах при температуре ниже 1500. Основные и ультраосновные расплавы имеют более высокую температуру, поэтому они находятся в изначально гомогенном состоянии. Но по мере снижения температуры начинается этот процесс дифференциация. В первоначально гомогенном расплаве возникают капельки оксидов или сульфидов. Для того, чтобы это происходило, необходимо повышенное против нормального содержание в расплаве серы (более 0,2%), кислорода и металлов (Fe, Ti, V, Cu, Ni, Pt, Na).

На путях движения вниз капли в магматическом очаге объединяются в более крупные скопления. В итоге они достигают придонной области, вытесняя более легкую силикатную жидкость вверх. В нижних частях магматической камеры образуются донные залежи сплошных сульфидных руд. Какая-то часть сульфидных капель в остывающем магматическом расплаве не успевает достигнуть дна и зависает на разных уровнях, тем самым образуя висячие залежи вкрапленных сульфидных руд (более бедных): Кольский полуостров, Норильское, Седбери, Риф Меренского (Бушвельдский батолит), Камбалда (Австралия).

Кристаллизационная дифференциация магматических расплавов происходит в процессе их кристаллизации и в результате накопления остаточных рудных расплавов после кристаллизации силикатных расплавов, т.е. обособление рудной жидкости происходит не одномоментно, а в процессе того, как силикатная часть уходит в твердую фазу. В отличие от ликвационных месторождений рудные тела кристаллизационных магматических месторождений контролируются разломами. При этом рудные тела обычно называют пластовыми залежами. Остаточная рудная жидкость после того как в массиве появляются разломы, проникают в них, заполняют и кристаллизуются, образуя рудные тела (пластовые залежи). Накопление рудной жидкости к моменту завершения кристаллизации силикатной жидкости способствует возрастанию количества летучих компонентов в рудной жидкости по мере кристаллизации силикатной. Температура кристаллизации рудной жидкости, обогащенной летучей, значительно ниже чем силикатной. В силу этого все промышленные кристаллизационные месторождения называют позднемагматическими. Что касается раннемагматических месторождений, то здесь существуют трудности в реконструкции этого процесса. Промышленные минералы: магнетит, ильменит, рутил, хромит – FeCr₂O₄, апатит, халькопирит, петландит, нефелин, алмаз, графит, колумбит-танталит, циркон, бастнезит, лопарит – (Na,Ce,Ca)(Nb,Ti)O₃.

Гравитационная дифференциация.