Лекция 2 Условия образования месторождений полезных ископаемых, их генетическая классификация

1. Общие принципы генетической классификации.

2. Эндогенные месторождения и условия их образования.

3. Экзогенные месторождения и условия их образования.

1. Общие принципы генетической классификации

Известны генетические классификации месторождений В. Линдгрена, В.А. Обручева, П.Ниггли, С.С. Смирнова, X. Шнейдерхёна, В.И. Смирнова, С.А. Вахромеева и др.

В них сделана попытка увязать выделенные генетические группировки с геологическими процессами. При этом предлагается учитывать физико-химические условия рудогенерирующей системы, глубину и температуру рудообразования, формационную принадлежность руд и другие факторы.

Геологические рудообразующие процессы подразделяются на четыре группы (табл. 4): магматические, постмагматические, экзогенеза (выветривания и седиментации) и метаморфические. В результате магматических и постмагматических процессов формируется группа магматогенных месторождений. Процессы выветривания и седиментации приводят к образованию экзогенных месторождений, а с метаморфизмом связана группа метаморфогенных месторождений. Магматические, постмагматические и метаморфические процессы, связанные с проявлением внутренней энергии Земли, называются, как и производные от них месторождения, эндогенными.

2. Эндогенные месторождения и условия их образования

Месторождения магматического класса подразделены на ликвационный, эксплозивный и кристаллизационный подклассы, Они связаны с процессами ликвациоиной дифференциации основной и ультраосновной магмы, экс плозии кимберлитовой магмы и кристаллизационной дифференциации ультраосновных, основных и щелочных магм.

Карбонатитовые месторождения сформировались в процессе последовательного внедрения и кристаллизации ультраосновных-щелочных магм в структуры центрального типа.

Пегматитовые месторождения подразделяются на три подкласса: 1) простых пегматитов, сформировавшихся при кристаллизации остаточного магматического расплава; 2) перекристаллизованных (при перекристаллизации простых пегматитов) и 3) метасоматически замещенных пегматитов, образованных в процессе метасоматоза перекристаллизационных пегматитов.

С процессами метасоматоза связаны скарновые и альбитит-грейзеновые месторождения. Те и другие являются постмагматическими образованиями. Скарновые подразделены на месторождения карбонатных и силикатных скарнов. Первые образуются в процессе контактового метасоматоза, вторые – автометасоматоза. Альбитит-грейзеновые месторождения подразделены на альбититовый и грейзеновый подклассы. В алъбититовых месторождениях интенсивно выражены процессы натрового метасоматоза, а в грейзеиовых – калиевого метасоматоза.

Таблица 4. Генетическая классификация рудообразующих процессов и связанных с ними месторождений полезных ископаемых.

Группа, подгруппа процессов		Рудообразующие процессы	Генетическая группа	Генетический тип месторождений
				класс	подкласс
1		2	3	4	5
	Магмати-ческая	Интрузивный магматизм: ликвационная дифферен-циация; эксплозии кимбер-литовой магмы; кристалли-зационная дифференциа-ция	Магматоген-ная	Магматичес-кий	Ликвационный эксплозивный кристаллизацион-ный
		последовательное форми-рование ультраосновных, щелочных пород и карбо-натитов		Карбонати-товый	—
		Кристаллизация остаточ-ного магматического рас-плава Перекристаллизация прос-тых пегматитов Метасоматоз перекристал-лизованных пегматитов		Пегматитовый	Простых пегма-титов (больших глубин) Перекристаллиза-ционных пегма-титов (средних глубин) Метасоматически замещённых пег-матитов (малых глубин)
	Постмаг-матичес-кая	Контактовый метасоматоз		Скарновый	Карбонатных скарнов
		Автометасоматоз			Силикатных скарнов
		Натриевый метасоматоз		Альбитит-грей-зеновый	Альбититовый
		Калиевый метасоматоз			Грейзеновый
		Насыщение и разгрузка гидротермальных минера-лизованных растворов			Плутоногенный
		Химическое насыщение циркулирующих гидротер-мальных растворов и осаж-дение из них минеральных веществ		Гидротермаль-ный	Вулканогенный
		Сингенетичное и эпигене-тичное рудообразование в осадочных толщах	Гидротерма-льно-осадоч-ная	Стратиформ-ный
	Вывет-ривания	Химическое и физическое выветривание		Выветривания	Остаточный
		Выщелачивание и переот-ложение грунтовыми вода-ми рудообразующих ком-понентов			Инфильтрацион-ный

1		2	3	4	5
Экзогенная	Седимен-тацион-ная	Физическое выветривание	Экзогенная	Осадочный	Обломочный (ме-ханических осад-ков) и россыпей: элювиально-де-лювиальный аллювиальный литоральный ледниковый золовый Хемогенный Вулканогенно-осадочный Биогенный
		Приповерхностное разру-шение продуктивных тел, гравитационное смещение материала
		Речная эрозия, перенос и накопление твёрдого стока
		Механическая диффренци-ация обломочного материа-ла в прибрежно-морской полосе
		Перенос и отложение морен
		Перемещение песков ветром
		Кристаллизация солей из растворов морской воды, развитие соляной тектони-ки
		Осаждение тонкодисперс-ной взвеси из коллоидов
		Осадконакопление и пре-образование органической массы
	Мета-морфи-ческая	Синхронный метаморфизм руд и вмещающих пород		Метаморфизо-ванный	—
		Метаморфизм с первич-ным рудообразованием	Метаморфо-генная	Метаморфичес-кий

Магматогенную группу завершают гидротермальные месторождения плутоногенного и вулканогенного подклассов, связанные также с постмагматическими процессами (см.табл. 4).

Метаморфогенная группа включает метаморфизованный и метаморфический классы месторождений. Кроме того, различают месторождения различных фаций метаморфизма.

Рудопродуктивные формационные комплексы магматогенной группы процессов включают магматические и связанные с ними рудные формации. По глубине формирования (фациям) магматические формации подразделены на глубинные (интрузивные) и приповерхностные (эффузивные и субвулканические). Вертикальный диапазон глубинных рудопродуктивных формаций составляет от 1 до 15км. Этот интервал глубин подразделяют на две зоны: гипабиссальную (от 1-1,5 до 3-5км) и абиссальную. Эндогенные рудные комплексы формируют генетические классы. Характер связи между магматическими и рудными формациями может быть генетический (непосредственный) или парагенетический, т.е. опосредованный каким-либо генетическим процессом или его производными образованиями. Рудные формации магматического, карбонатитового и пегматитового классов имеют генетическую связь с вмещающими формациями пород, остальные – парагенетическую или пространственную.

Для магматических глубинных и генетически связанных с ними рудных формаций определяющим фактором в рудо образовании является состав и строение интрузивов и пространственное положение этих формаций относительно их. Магматические месторождения сформировались в процессе дифференциации глубинного расплава ультраосновного, основного или щелочного состава. При ликвации магматического расплава образовались придонные залежи, например, сульфидных медно-никелевых руд в расслоенных интрузивах (табл. 6). Эти сингенетичные залежи имеют пластообразную и линзообразную формы; реже встречаются эпигенетичные жилообразные тела.

К раннекристаллизационным относятся алмазоносные кимберлитовые трубки взрывов. Позднекристаллизационные и карбонатитовые месторождения находятся внутри интрузивов, В неполнодифференцированных интрузивах габбро-пироксенитовой и габбро-пироксенит-анартозитовоЙ формаций образовались ванадиево-железо-медные и магнетит-ильменитовые месторождения с дискретным оруденением, формирующим зоны вкрапленности, шлиры, линзы, С расслоенными интрузивами перидотите в ой формации связаны полосовые многослойные залежи, линзы, жилы и трубы хромитов, шлиры платиноидов. В многофазных дифференцированных интрузивах центрального типа полуконцентрического строения залегают дугообразные пластовые залежи апатитов в нефелиновых сиенитах и редких металлов, концентрирующихся в их агпаитовых разностях, В ультраосновных щелочных интрузивах такого типа с полным зонально-концентрическим строением локализованы апатит-магнетитовые с флогопитом, апатит-полиметаллические и ниобиево-редкоземельные согласные цилиндрические, конические и трубчатые тела, радиальные жилы и линзы.

Пегматиты могут быть остаточными образованиями интрузий любого состава. Однако практическое значение имеют пегматиты гранитовой формации, В условиях малых и средних глубин формируются хрусталеносные и олово-редкометалльные пегматитовые поля, расположенные внутри интрузивов. На больших глубинах образуются слюдоносные пегматиты (см.табл. 5). Они могут находиться за пределами материнской интрузии, но обязательно в зонах тектонических дислокаций, образуя различные по форме жилы и межбудинные тела (см.табл. 6). Внутри интрузива пегматитовые тела могут выполнять контракционные трещины.

Рудные скарны формируются в эндо- и экзоконтактовых, по отношению к интрузивам, зонах метасоматитов. Интрузивы представлены плагиогранит-сиенитовой либо гранодиоритовой формациями. С первой из них ассоциируют магнетитовые и медные пластообразные залежи, со второй – шеелит-молибденитовые жильные зоны и свинцово-цинковые трубообразные залежи и линзы.

Альбитит-грейзеновые месторождения приурочены к апикальным периферическим, иногда к апикальным зонам повышенной трещиноватости кислых и щелочных интрузивов, в которых развивается калинатровый метасоматоз. Зонам натрового метасоматоза (альбитизации) отвечает полевошпат-редкометалъная формация. С калиевым метасоматозом связаны грейзеновые месторождения олова, молибдена и вольфрама с характерными для них сложными жилами, штокверками и пластообразными залежами.

Гидротермальные месторождения по связи с магматическими формациями подразделяются на плутоногенные и вулканогенные.

Плутоногенные месторождения парагенетически связаны с гранитоидными формациями. Однако залегать они могут в породах любого состава. Их формационные комплексы приурочены к системам трещин и складов чаще всего в блоках развития малых интрузий и даек, где они образуют секущие и согласные жилы, зоны прожилкования и брекчирования, иногда штокверки.

Вулканогенные гидротермальные месторождения формировались в приповерхностных условиях эффузивной и субвулканической фаций. Со спилит-кератофировой формацией ассоциируют цеолит-ртутно-медная и колчеданная рудные формации. Первый формационный комплекс представлен лавовыми покровами миндалекаменных базальтов в надвиговых структурах и развитыми в них согласными пластовыми залежами, реже секущими зонами. Колчеданная рудная формация развита в вулканокупольных и вулканодепрессионных структурах.

В комплексе с андезит-дацит-липаритовой формацией находятся ртутная и другие рудные формации (см.табл. 5), проявленные различными структурно-морфологическими типами (см.табл. 6).

К числу гидротермальных относят также стратиформные месторождения, не связанные с магматическими формациями, поэтому эти месторождения рассматриваются в экзогенных и метаморфогенных генетических группах (табл. 7).

Среди метаморфогенных образований в табл. 7 рассмотрена, как наиболее важная, метаморфогенная группа по фациям регионального метаморфизма. Контактовому метаморфизму в той или иной степени подвержено большинство магматогенных месторождений.

В трех основных рудопродуктивных фациях регионального метаморфизма (зеленосланцевой, амфиболитовой и гранулитовой) развиты регионально метаморфизованные уникальные месторождения железа, золота, урана, свинца и цинка.

В зеленокаменных синклинальных зонах, в складках течения, сформировались железисто-кремнистые и золото-кварцевые рудные формации. В моноклинальных зонах рассланцевания в ассоциации с кварцит-конгломератовой формацией известны золото-урановые месторождения.

В амфиболитовой фации с черносланцевой формацией, образующей сложно дислоцированные зоны, связана рудная золото-сланцевая формация. В гранитогнейсовых куполах, блоках, выступах кристаллических фундаментов локализованы в изоклинальных складках железистые кварциты.

В метаморфидах гнейсо-амфиболитовой формации, соответствующей по степени метаморфизма гранулитовой фации, в зонах смятия залегают стратиформные свинцово-цинковые и золоторудные месторождения. Для них характерны рудовмещающие складки волочения и структуры будинажа. Последние широко проявлены также в других фациях метаморфизма.