Экзогенные месторождения Месторождения выветривания

Месторождения выветривания разделяют на месторождения химического и механического выветривания. Под выветриванием понимают процессы преобразования горных пород под воздействием ряда факторов (в первую очередь физико-химических) в поверхностных или приповерхностных условиях. Под механическим выветриванием понимают процесс, который осуществляется без химических преобразований вещества, а в процессе химического выветривания возникают новые экзогенные минералы, выносится ряд компонентов из исходных пород или залежей полезных ископаемых. В большинстве случаев механическое выветривание сопровождается химическим, и процессы определяют по преобладающим факторам. Главным агентом химического выветривания является вода и растворенные в ней вещества. Большую роль играют растения и животные. Вода не только растворяет те или иные минералы, но и поставляет в область выветривания различные химические реагенты, а также выносит ряд продуктов выветривания из зоны взаимодействия.

Элементы, характеризующиеся малой миграционной способностью, могут накапливаться в верхних частях зоны выветривания и формировать там промышленные месторождения, которые называют остаточными (механические, химические).

Элементы со средней миграционной способностью могут концентрироваться в нижней части коры выветривания, образуя инфильтрационные месторождения. В процессе выветривания образуются рыхлые продукты разрушения - кора выветривания, сформированные в прежние эпохи - древние коры выветривания. Коры выветривания могут быть линейными и площадными. В области миграции поверхностных вод выделяют три зоны просачивания (или окисления), истечения (под уровнем грунтовых вод) и зону застойных вод (пассивного водообмена).

Примеры остаточных месторождений - месторождения латеритных бокситов, железорудные, марганцевые. При выветривании соляных куполов образуются гипсовые шляпы, залежи боратов, самородная сера, нефтяные залежи. При выветривании известны образования инфильтрационных месторождений железа, меди, ванадия, фосфора. Залежи таких месторождений имеют форму линз, пластообразную, гнезд, жил. Скопления эндогенных руд в условиях выветривания испытывают различные изменения. На месторождениях сульфидов могут формироваться гидроксиды железа (лимониты). В сульфидных рудах присутствуют золото, серебро, уранит и др. На медно-колчеданных месторождениях - мелкие месторождения железа, вторичные сульфиды меди и др.

Осадочные месторождения

В процессе физического и частично химического выветривания зерна ряда устойчивых минералов высвобождаются и могут принять участие в формирований промышленных россыпных месторождений. Алмазоносные кимберлиты в процессе выветривания являются одной из причин алмазоносных элювиальных россыпей. При разрушении коренных эндогенных месторождений могут образовываться промышленные россыпи золота. Источником полезных компонентов молодых россыпей могут служить более древние россыпи. В результате перемещения материала по склонам гор, в речном потоке воды, в прибрежно-морских и озерных условиях, переноса зерен ветром происходит гравитационная механическая дифференциация вещества.

Среди россыпных месторождений по особенностям их генезиса часто выделяют следующие классы: 1 — элювиально-делювиальный, 2 - аллювиальный, 3 - гляциальный, 4 - морской, 5 - озерный, 6 – эоловый и др.

Если сформировавшиеся россыпи перекрыты более молодыми отложениями, их называют погребенными. Аллювиальные россыпи - самые распространенные и значительные по размерам. Коренные породы, на которых залегают песчано-глинистые аллювиальные образования с полезными компонентами, принято называть плотиком ( основание россыпи).

Россыпные месторождения механически постепенно переходят в осадочные (механические осадки).

Осадочные месторождения возникают в водной и воздушной средах. Материал для формирования таких месторождений или привносится механическим путем потоками жидкой воды, льда, воздуха или выпадают из воды, содержащей ряд растворенных продуктов. В ряде случаев большую роль в образовании месторождений играют животные и растения, накопившие в себе иные вещества. Существенное значение в возникновении месторождений могут иметь материалы, поступающие из вулканических очагов или другим путем, например, в растворах. Большое влияние на формирование осадочных месторождений имеет климат. Учитывая климат, выделяют три типа осадконакопления: 1 - гумидный; 2 - аридный; 3 - ледовый (Н.М.Страхов). Кроме того, выделяют также эффузивно-осадочный тип литогенеза. В гумидных условиях (повышенная влажность) возникают осадочные месторождения алюминия, железа, марганца, каменного угля и др. В аридных (повышенная температура) образуются месторождения калийно-магниевых солей, поваренной соли, гипса, доломита, фосфора и др. В условиях ледового типа - моренные глины и суглинки, валунно-гравийный материал. Эффузивно-осадочные месторождения - озерная самородная сера, рапа озер, содержащая бор, калий, литий, магний.

Среди осадочных месторождений с учетом характера процесса выделяют классы: 1 — механический; 2 — химический; 3 - биохимический; 4 — вулканогенно-осадочный.

К механическому классу относятся ледниковые образования моренных глин, флювио-гляциальных песков, песчано-глинистые и др. образования, эоловые пески, аллювиальные пески и глины, галечники, морские глины, пролювиальные и делювиальные суглинки, глины и др.

В класс химических месторождений входят: калийно-магниевые соли, поваренная соль, гипсы, некоторые месторождения марганца, железа. Одни возникли из истинных растворов (месторождения солей, гипса, ангидритов) другие - из коллоидных растворов (месторождения алюминия, железа, и др.).

Отложения солей формируются в бассейнах с повышенной соленостью. Концентрированный рассол, из которого выделяются твердые соли, называют рапой. Последняя может быть поверхностная и погребенная (межкристальная и иловая). Из маточного рассола благодаря испарению последовательно выпадают (по Н.С.Курнакову): 1 - гипс; 2 - галит; 3 - эпсомит; 4 - гексогидрит (сульфат магния); 5 - карналлит; 6 - бишофит. В условиях аридного климата известен ряд соляных озер следующих типов: 1 - карбонатный; 2 - сульфатный; 3 -хлоридный. Озера, в которых происходит садка солей, называются «самосадочными».

Миграционная способность компонентов отражается в закономерностях размещения залежей полезных ископаемых по отношению к существовавшей в момент рудоотложения береговой линии. Так, ближе к берегу сформировались руды алюминия, далее - железа, еще дальше - марганца.

Биохимические осадочные месторождения возникают в результате деятельности различных организмов, в т.ч. растений и животных (залежи диатомитов, известняков-ракушечников, каменного и бурого угля, фосфора). Нет единого взгляда на происхождение месторождений нефти и газа. Большинство ученых придерживается органогенного происхождения нефти. Однако, есть и другие взгляды: в частности, Д.И.Менделеев предложил так называемую карбидную гипотезу (неорганическую).

Вулканогенно-осадочные месторождения возникают при поступлении промышленных компонентов из вулканов (месторождения пемзы, самородной серы, бора, лития, калия). К эффузивно-осадочным относят некоторые месторождения железного и медного колчедана, марганца, свинца, цинка, сформировавшиеся в морских условиях из подводных вулканов.

Метаморфогенные месторождения разделяются на три группы: метаморфические, метаморфизованные и регенерированные. К метаморфическим относят месторождения, возникшие в процессе метаморфизма. Метаморфизованные - это месторождения, изменившиеся в процессе метаморфизма. Регенерированные месторождения формируются в процессе метаморфизма при переотложении вещества за пределами ранее существовавших их концентраций.

Метаморфические месторождения возникают как при контактовом, так и при региональном метаморфизме.

Метаморфизованные месторождения испытали заметные изменения в составе, структуре и текстуре, а также частично в морфологии залежей. Они могут быть видоустойчивыми и трансформационными. К первым относят месторождения, в которых не изменился вид сырья. Например, при метаморфизме первично-осадочных или вулканогенно-осадочных железных руд изменяется минеральный состав, минералы переходят в магнетит, но вид сырья не изменяется. Ко вторым относят такие месторождения, в которых в процессе метаморфизма изменился вид сырья (каменный уголь переходят в графит, боксит - в корунд, известняк и др.). Метаморфизм в этих месторождениях может быть контактовый и региональный, как и в видоустойчивых месторождениях.

К регенирированным относят месторождения, тела которых целиком переотложились в процессе метаморфизма под воздействием растворов. Регенирированные месторождения практически неотличимы от гидротермальных.

Формы тел полезных ископаемых метаморфогенных месторождений разнообразны: пластовые залежи, линзы, гнезда, жилы и штоковидные тела.

Все рассмотренные выше месторождения возникают естественным путем без вмешательства человека. В связи с хозяйственной деятельность человека формируется ряд образований, которые впоследствии могут представлять промышленный интерес. Например, отвалы горных пород могут в будущем представлять интерес как строительное сырье. Техногенные месторождения можно подразделить на стихийные и целевые. К первым следует отнести отходы обогатительных фабрик, некоторых химических предприятий (например, т.н. «огарки» серного колчедана при производстве серной кислоты). В качестве целевых - вторичные месторождений из межкристальной рапы в районе Кара-Богаз-Гола и др.