Геология месторождений полезных ископаемых

Учебное пособие по лабораторным работам и изучению теоретического курса "Основы учения о полезных ископаемых"

Подготовлено к печати Л.Ф.Покатиловой

Подписано в печать 14.10.01 Формат 60x84 1/16. Бумага типографская! Печать офсетная, Усл. печ, л. 7,75. Уч.-изд.л. 7,5 Тираж 100 экз. Зак. 322

ЛР №020263 от 30.12.96 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

«

3. П

   ористая (губчатая) - чаще всего образуется вследствие выщелачи­вания легкорастворимых рудных и нерудных минералов. Поры рав­номерно распределены по всему объему и имеют примерно одина­ковый размер

4. Порошковато-сажисто-землистая -это рыхлые агрегаты рудных и не­рудных минералов: землистая -имеет комковатый облик; порош-коватая - относительно однообраз­ный материал, пачкающий руки; сажистая - разновидность порош-ковагой, но более тонкозернистая, песчинки руками не ощущаются (как пыль)

УДЛИНЕННЫЕ - характерна вытянутость агрегатов в одном на­правлении

1. Полосчатая - представлена чередо- ванием полос рудных и нерудных минералов (ее разновидность - псевдослоистая текстура - образо- вана метасоматическим путем) (а также симметрично- и асиммет- рично-полосчатая)

2. Ритмически-полосчатая (бурун- дучная) - представлена как бы "разорванными" слойками; она образовалась в результате избира- тельного метасоматического за- мещения химически активных

15

рудный

заны морфологические типы структур, а по вертикали их генетическая принад­лежность.

Генетическая сущность текстурного рисунка руды определяется рядом усло­вий, при которых происходило его формирование. Большое влияние на фор­мирование текстурного рисунка оказывают физико-химические и гидродина­мические условия рудоотложения. В неспокойных тектонических условиях формируются системы взаимопересекающихся жилок, либо брекчиевые тек­стуры. В спокойных условиях образуются выдерженные по размеру слагающих минеральных агрегатов типы текстур, таких как гребенчатая, друзовая и др. Натечные, пористые и сталактитовые текстуры руд указывают на приповерх­ностный тип рудоотложения, при ведущей роли процессов выветривания. Слоистые текстуры свидетельствуют об образовании руд осадочным путем и т.п.

Т

рудная масса

ЕКСТУРЫ РУД ОДНОРОДНЫЕ (равномерные)

1. Массивная ("сплошная руда": руд- ных минералов от 65-70% до 95%), нередко жильные минералы отчет- ливо не видны невооруженным глазом.

2. Вкрапленная - характеризуется равномерным распределением аг- регатов рудных зерен среди не- рудной массы (рудных минералов от 1% до 70 %), в зависимости от этого выделяют:

• редковкрапленные - рудных мине­ралов менее 30 %

• вкрапленные - рудных минералов 30-50 %

• густовкрапленные - рудных мине­ралов 50-70 %

14

руднве

. минералы

4_нерудная масса

п

уголь (Mn.Fe)

есчаник

рослойков. Характерна для гидро­термальных свинцово-цинковых месторождений

3. Линзовидная* (характерна для многих типов месторождений по- лезных испаемых)

4. Слоистая - чередование слоев раз­личного размера. Она характерна для осадочных месторождений

5. Крустификационная (гребенчато-полосчатая) - имеет симметричную полосчатость, обусловленную за­полнением минеральным вещест­вом открытых полостей. Харак­терна для постмагматических ме­сторождений

6. Сланцеватая - образуется при од­ностороннем боковом давлении и выражена в чередовании листоч­ков-чешуек. Характерна для мета-морфогенных месторождений по­лезных ископаемых

ОКРУГЛЫЕ (изометричные) 1 .Оолитовая (концентрически-скор-луповидная). Диаметр "шариков" от 1-2 мм до 1-2 см. Характерна для осадочных и скарново-гидротермальных месторождений (ее разновидность - мелкоолитовая называется "икряным камнем") 2. Нодулярная (бобовая). Представ­лена округлыми выделениями (бо-бовинами), имеющими в попереч­

r//////t/M

нике более 2 см, причем, каждое из таких выделений представляет собой агрегат тесно сросшихся от­дельных зерен. Она типична для магматических хромитовых ме­сторождений. В случае небольшо­го размера бобовин называется го­роховой

3. Радиально-лучистая* (типа "минерального солнца"). Образу- ется за счет нарастания игольча- тых кристалликов на минеральных частичках - затравках. Чаще ти- пична для гидротермальных ме- сторождений

4. Какардовая - формировалась при совместной кристаллизации поли­металлических руд и кальцита. Обычна в гидротермальных и скарновых свинцово-цинковых месторождениях

5. Конгломератовая - округлые галь­ки, представленные рудой, сце­ментированы песчанистым мате­риалом. Характерна для осадоч­ных месторождений. Ее разновид­ность конгломератовая-цементационная текстура, когда наоборот, рудный компонент при­сутствует только в цементе. Она типична для золотоносных конг­ломератов.

3. Друзовая - представляет собой щетки или друзы рудных кристал- ликов, наросших на плоской под- ложке. Встречается как в гидро- термальных, скарновых, так и в пегматитовых месторождениях

4. Брекчиевая - представляет собой угловатые обломки руд, сцементи­рованные нерудным материалом (а). Если рудой является цемент, то текстура называется брекчиевид-ной (б). При округлой форме об­ломков текстура называется конг-ломерато-брекчиевой (в). Харак­терна для всех типов месторожде­ний

5. Петельчатая* - представляет собой систему незамкнутых петель. Встречается в месторождениях выветривания

6. Плойчатая (мелкогофрированная) -это система рудных слойков, смя­тых в мелкие сложные складки. Обычна для метаморфогенных ме­сторождений

7. Корковая - формируется В случае нароста тонких корочек рудного вещества на неровной поверхности нерудной подложки. Обычна для месторождений выветривания

8. Органогенная - образуется в ре­зультате замещения рудным веще­ством растительных остатков (а),

'/////////

	Я
	ЕВ

s>0

рудная корочка

•нерудная подложка

Иркутский государственный технический университет Факультет геологии, геоинформатики и геоэкологии Кафедра геологии и геохимии полезных ископаемых

З

Открытие новой престижной специализации "Геология, поиски и разведка месторождений благородных металлов и алмазов" Специалисты этого профиля постоянно требуются для работы на многочисленных предприятиях: рудниках, фирмах, в старательских артелях, действующих в Якутии, Бурятии, Иркутской области (Бодайбинский район, Восточный Саян), в Забайкалье и на Дальнем Востоке.

ЗЛ 5 ЛЕТ ОБУЧЕНИЯ ВЫ ПОЛУЧИТЕ КВАЛИФИКАЦИЮ «ГОРНЫЙ ИНЖЕНЕР-ГЕОЛОГ» И ГЛУБОКИЕ ЗНАНИЯ ПО ГЕОЛОГИИ И ЭКОНОМИКЕ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, МИНЕРАЛОГИИ, ГЕОХИМИИ, ГЕОМАРКЕТИНГУ И ГОРНОМУ ДЕЛУ.

ВАС БУДУТ ОБУЧАТЬ НАИБОЛЕЕ ОПЫТНЫЕ ПРОФЕССОРА И ДОЦЕНТЫ, ЯВЛЯЮЩИЕСЯ СПЕЦИАЛИСТАМИ ПО [Т,ОЛОГО-'ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ КОРЕННЫХ и •%-;*!■*&

РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗОЛОТА, ПЛАТИНЫ, АЛМАЗОВ***^

АВ. КАФЕДРОЙ ГЕОЛОГИИ И ГЕОХИМИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, ПРОФЕССОР, ДОКТОР ГЕОЛОГО-МИНЕРЛЛОГИЧЕСКИХ, НАУК, ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ ЧЛЕН РАЕН, ЖАН ВЯЧЕСЛАВОВИЧ СЕМИНСКИЙ

ФАКУЛЬТЕТ РАСПОЛАГАЕТ ЦЕЛЫМ КОМПЛЕКСОМ НАУЧНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ, БАЗОЙ ПОЛЕВЫХ ПРАКТИК, БОГАТЫМИ КОЛЛЕКЦИЯМИ РУД И ГОРНЫХ ПОРОД, СОБРАННЫХ ЗА 70 ЛЕТ ЕГО СУЩЕСТВОВАНИЯ

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ УЧЕБНО- НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЦЕНТРА "ГЕОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ.ГЕОЭКОЛОГИЯ" ЧЛГ.Н-КОРРЕСПОНДЕТ РАН, ПРОФЕССОР, ДОКТОР ГЕОЛОГО-МИНЕР АЛОГИЧЕСКИХ НАУК, ДИРЕКТОР ИСТИТУТА ГЕОХИМИИ СО РАН МИХАИЛ ИВАНОВИЧ КУЗЬМИН

6. Почковидная (колломорфная) -это сочетание зональных почек и слойков. Она образуется при от­ложении руд из коллоидных пере­сыщенных металлами растворов. Характерна для близповерхност-ных гидротермальных месторож­дений

7. Жеодовая (миндалекаменная или секреционная). Образуется за счет выстилания кристалликами руд­ных минералов открытых полос­тей или крупных пор. Встречается в различного типа месторождени­ях

НЕПРАВИЛЬНЫЕ (сложные)

1. Такситовая (шлировая) - представ­лена неотчетливо выраженными слойками и пятнами, сложенными агрегатами разрозненных зерен (она напоминает звездные скопле­ния типа "млечного пути" (а) или галактик (б). Обычна для магмати­ческих хромитовых месторожде­ний

2. Пятнистая - представлена непра­вильной формы пятнами, сложен­ными мономинеральной рудой. Развивается в гидротермальных рудных телах

пуотот-ка

рудный минерал

вмещагащ&ч порода

	6^

створок раковин (б), коралловых построек (в) и т.д. Типична для ор-ганогенно-осадочных руд

9. Жильная - это закономерное соче- тание рудных, жильных и неруд- ных минералов, фиксирующееся в полости жилы

10. Прожилковая - это система вза- имопересекающихся разноориен- тированных мелких жил и про- жилков. Типична для гидротер- мальных месторождений

2.2. Структуры

В минеральном агрегате, который образует текстурный рисунок, при более детальном изучении всегда можно различить отдельные его составляю­щие части, такие как: 1) правильные зерна или кристаллики, 2) обломочные минеральные зерна и кристаллики, 3) аморфные выделения. Их рисунок опре­деляет структуру руды.

Структурой называется строение минерального агрегата, обу­словленное формой, размерами и характером срастания минеральных зерен.

Различают макроструктуру, наблюдаемую в крупнозернистых мине­ральных выделениях на глаз, и микроструктуру, выявляемую в мелкозернистых агрегатах под микроскопом и бинокулярной лупой.

Структура руды это есть ее "внутренний узор", который зависит от ус­ловий кристаллизации, т.е. от температуры, давления, глубины и агрегатного состояния рудных растворов, а также от длительности кристаллизации.

По условиям кристаллизации различают следующие способы (виды) от­ложения (накопления) руд: 1) отложения из газовых растворов, 2) кристаллиза­ция из флюидов, 3) кристаллизация из магм, 4) выпадение-осаждение твердых частиц в механических взвесей, находящейся в воде.

Структуры в большей мере зависят и от вида геологического простран­ства, в котором происходит рудоотложение:

1. кристаллизация в открытых полостях (механизмы выполнения, сегре­гации, отложения);

2. кристаллизация в замкнутом пространстве за счет метасоматического замещения в твердофазном состоянии нерудных минералов.

Классификация структур

A. По размеру зерен (кристаллов):

1. Крупнокристаллическая (>1 см)

2. Мелкокристаллическая (от 1 до 0,5 см)

3. Крупнокристаллическая (от 5 до 2 мм)

4. Среднезернистая (от 2 до 0,2 мм)

5. Мелкозернистая (от 0,2 до 0,02 мм)

6. Скрытозернистая (от 0,02 до 0,002 мм)

7. Субмикроскопическая (< 0,002 мм)

8. Стекловатая (без зерен)

Б. По кристаллографической огранке:

1. Идиаморфная (совершенная огранка кристалликов рудных ми­нералов)

2. Гипидиаморфная (частично совершенная огранка с видимыми 2-3 гранями)

3. Ксеноморфная (с несовершенными гранями, когда видна одна или две плоскости)

4. Аморфная (стекловатая, т.е. гранных форм нет)

B. По соотношению зерен друг с другом:

1. Равномернозернистая

2. Нервномернозсрнистая

Г. По морфологическим видам:

1. Пластинчатая

2. Волокнистая

3. Кристаллически-зернистая

4. Таблитчатая

5. Шариковая

6. Игольчатая

7. Афанитовая

8. Радиально-лучитсая

9. Зональная

10. Структура распада твердых растворов (эмульсионная)

11. Графическая

В ходе рудоотложения минералы кристаллизуются не одновременно, а чаще последовательно. Нередко в этой последовательности отмечается повтор­ная кристаллизация одного и того же минерала, т.е. происходит образование нескольких генераций этого минерала: кварц —> магнетит—> пирит (1 генера­ция, кубическая) —«шеелит —>арсенопирит —»пирит (2 генерация, кубододека-эдр) —«халькопирит —«пирит (3 генерация, пентагон-додекаэдрическая) —«золо­то.

Генерациями принято называть разновозрастные выделения одного и того же минерала из данного раствора. Как правило, каждая генерация имеет свой типоморфный облик кристаллов.

Изучение раздела "Текстуры и структуры руд" заключается в конспек­тировании текста и выполнении рисунков. Затем студент знакомится с эталон­ной коллекцией (лотки 23 и 24, Е-312) и проводит классифицирование образ­цов в лотках 12 и 13.

2.3. Понятие об этапах рудообразования и стадиях минерализации

В результате исследования текстур, структур и состава руд можно уста­новить возрастные соотношения между отдельными минеральными ассоциа­циями месторождения. В истории формирования месторождений выделяются как крупные периоды рудоотложения, называемые этапами рудообразования, так и более дробные, т.е. стадии минерализации (или рудообразования).

Этапом рудообразования называется длительный период минералона-копления, связанный с одним геологическим процессом, например, магматиче-

ским, пегаатитовым, гидротермальным или поверхностного выветривания. Как правило, месторождения формируются в один, реже два этапа рудообразова­ния. Друг от друга этапы рудообразования отделены длительными перерывами процессов рудоотложения. В эти перерывы могут происходить внедрение даек и значительные тектонические перемещения.

^гХ> Стадией рудообразования (минерализации) называется небольшой временной интервал (часть этапа), в течение которого происходило формиро­вание руд одной минеральной ассоциации. Друг от друга стадии отделяются тектоническими подвижками, при этом происходит дробление руд более ран­них стадий и залечивание этих обломков новообразованным рудным материа­лом.

Относительный возраст минеральных агрегатов, представляющих ста­дии минерализации, может быть установлен по следующим признакам:

1) чередование полос минеральных агрегатов от зальбандов жилы к ее

центру;

2) пересечение прожилков, имеющих различный состав;

'•'•" 3) брекчиевые текстуры; - .< ._;г _;, . - .., .

4) пересечение прожилков и жил дайками, которые затем сами пересе- каются прожилками другого состава ... .,-,,;;.;). . ' .Р'Л'Г • f V:J Oi'Ot'

'•W ^fT? ':il,:^,r 2.4. Рудные фации и формации _т,_:

■" В течение одной стадии минерализации на различных участках рудного ; тела могут отлагаться несколько отличающихся друг от друга типов руд - ми­неральных ассоциаций, относящихся к одной стадии минерализации (рис. 2). В этом случае говорят о фациальной смене состава руд и о наличии фациальной зональности. Она, как правило, обусловлена локальными изменениями условий рудоотложения, создающимися в разных участках одной и той же жилы. Для понимания геологических закономерностей формирования и размещения ме­сторождений важным является понятие о рудной формации. Многие месторо­ждения, расположенные в разных районах, часто имеют сходные черты соста­ва, геологического строения и близкие параметры своей экономической значи­мости. Отражая это обстоятельство, следует говорить о наличии так называе-

мых "рудных формаций". Под рудной формацией понимают группу однотип- ных месторождений, которые объединяются сходством минерального со- става руд, . ■■ *

Рис. 2. Пример строения рудного тела, имеющего , - фациальнуюзональность Типы минеральных ассоциаций: 1 - высокотемпературная кварц-турма- линовая, 2 - среднетемпературная турмалин-сульфидная, 3 - среднетемператур- ная золото-сульфидная. «

одинаковыми физико-химическими и геолого-структурными условиями обра­зования и сходными чертами экономической характеристики (например, кварц-золоторудная, золото-сульфидная, золото-серебряная и другие рудные форма­ции).