Класс 2. Инфильтрационные месторождения выветривания

Инфильтрация – просачивание поверхностных вод в толщу горных пород.

Состав полезных ископаемых определяется,

1) составом выветривающихся горных пород,

2) типом геохимического барьера.

Классификация месторождений по типу геохимического барьера.

Подкласс 1. Щелочно-барьерный (контактово-карстовый). Формация силикатных никелевых руд (Средний Урал)

Ni⁺² (Ni,Mg)₆[Si₄O₁₀](OH)₈ (гарниерит)

РИС

Подкласс 2. Восстановительно-барьерный (ролловый). Формации:

1) Cu-V-U: медистых, ураноносных (карнотитовых) песчаников;

Среда: Окислительная →Восстановительная

(U⁺⁶O₂)⁺² → U⁺⁴O₂↓ (Уч Кудук в Узбекистане, Колорадо в США)

Рудные тела в русловом палеоаллювии

РИС

Рис. . Поперечный разрез рудных тел в русловых отложениях (Смирнов, 1982, с. 410)

2) волконскоитовая,

Хромат-ион Волконскоит

(Cr⁺⁶О₄)^-2 → Mg_0,5Cr⁺³₂[AlSi₃O₁₀](OH)₂·4Н₂О (Поваренных, 1966) (Ефимятское, Частинский район, Пермский край)

Подкласс 3. Температурно-барьерный. Формации

1) известковых туфов (калькрет) – отложений родников (Кишерть, Пермский край; ЮАР – ураноносные калькреты),

СО₂↑ → СаСО₃↓

2) газогидратов (твёрдых углеводородов), образующихся при отрицательных температурах (Северо-Восток России)

Подкласс 4. Фильтрационно-барьерный (атмосферно-водный). Формация пресных грунтовых вод.

Вывод: для формирования инфильтрационных месторождений необходимы:

1) источник вещества;

2) перенос в составе растворов;

3) геохимический барьер.

РИС

65.Геологические формации и палеотектонические обстановки образования осадочных механогенных месторождений

Класс 1. Месторождения механических осадков

Образуются в результате механической дифференциации обломочного материала в процессе переноса и осадконакопления.

Подклас 1. Месторождения обломочных горных пород

Ряд 1.1. Седиментогенетический – месторождения

- глин (частицы менее 0,01 мм),

- песка (5–0,05 мм),

- гравия (5 –70 мм),

- песчано-гравийных материалов.

По происхождению они могут быть

делювиальные,

аллювиальные,

озерные,

прибрежно-морские,

ледниковые.

В Пермском крае преобладают аллювиальные месторождения вдоль рр. Кама, Чусовая: Ильинское – песков, Калинское – ПГС.

В Коми-Пермяцком округе – ледниковые флювиогляциальные.

Ряд 1.2. Седименто-диагенетический, представлен залежами сцементированных пород: аргиллитов, песчаников и конгломератов.

Подклас 2. Месторождения россыпей ценных минералов

2.1. Делювиальные россыпи

Формируются на склонах рельефа.

РИС

Полезные ископаемые: горный хрусталь, алмазы, золото, платина (Западный Урал, Пермский край); хромовые руды (Сарановское месторождение).

2.2. Аллювиальные россыпи

Аллювиальные россыпи – участки аллювия с промышленными концентрациями полезных минералов.

Исследованием россыпей занимаются ученые Пермского университета: акад. Н.А. Шило, профессора Б.С. Лунев, Б.М. Осовецкий.

Модель эрозионного цикла реки (Юрий Александрович Билибин, Основы геологии россыпей, 1938)

ТАБЛ

РИС

Размеры: мощность – n1 м, ширина – n10 м, длина n1000 м.

Состав россыпей определяется наличием источника минералов,свойствами минералов:устойчивостью к выветриванию, повышенной плотностью (золото, платина – Урал, Колымский край, касситерит – Ю-В Азия)

Образование россыпей

Происходит на гидродинамическом барьере – участке изменения скорости водного потока.

1. Механизм активного слоя (Билибин, 1938): движение частиц происходит в придонной части реки в активном слое – пульпе.

РИС

В нем наибольшую скорость перемещения имеют легкие частицы, наименьшую – крупные и мелкие тяжелые.

При определенных условиях скорость течения воды может быть такой, что перемещаться будут преимущественно легкие частицы, а крупные (валуны, галька) и мелкие тяжелые (ценные минералы) будут оставаться малоподвижными. В результате формируется продуктивный слой песков.

2. Механизм сальтации (подскакивания) предложен М.А. Великановым (1955): дифференциация частиц осуществляется на поверхности осадка.

РИС

2.3. Прибрежно-морские россыпи

Прибрежно-морские россыпи – участки литоральных отложений с промышленными концентрациями полезных минералов.

Современные россыпи располагаются в зоне прилива, а в закрытых морях – в зоне прибоя. Ископаемые россыпи залегают в терригенных формациях шельфа континентальных окраин.

РИС

Набегающая волна выносит на берег все минералы, и легкие и тяжелые. Уходящая – уносит легкие минералы, а тяжелые ценные остаются на поверхности осадка.

Состав россыпей определяется:

1. климатом для зональных россыпей,

ТАБЛ

2) наличием источника материала на континенте для азональных россыпей:

- золота у побережья Аляски,

- алмазов у побережья Африки,

- касситерита у побережья Азии,

- янтаря у побережья Прибалтики.

66.Геологические формации и палеотектонические обстановки образования осадочных хемогенных месторождений

Класс 2. Месторождения химических осадков

Подкласс 2.1. Осадки и концентраты истинных растворов

Ряд 2.1.1. Седиментогенетический

1. Воды мирового океана – источник поваренной соли, магния, пресной воды и др.

2. Современные солеродные бассейны:

Морские

РИС

• поваренная соль – заливы Каспийского моря (месторождение Куули-Маяк),

• мирабилит (Na₂SO₄ 10Н₂О), тенардит (Na₂SO₄) (залив Кара-Богаз-Гол).

Континентальные (озерные) бассейны.

Состав осадков определяется климатом:

• жаркий сухой климат - каменная соль NaCl (месторождение Баскунчак Астраханская область),

• умеренный сухой – натрон (сода) Na₂СO₃·10Н₂О (озера Кулундинской степи, Казахстан),

• умеренный гумидный климат – известняк (гажа) СаСО₃ (озера Пермского края).

Образование осадков связано с пересыщением растворов:

1. на испарительном барьере (термофильная седиментация), например, осаждение NaCl,

2. на низкотемпературном барьере (криофильная седиментация), например, осаждение мирабилита, когда уменьшается температура воды с наступлением холодного времени года.

Ряд 2.1.2. Седименто-диагенетический (ископаемые залежи солей)

Региональное положение месторождений определяется 3-мя факторами:

1) литологическим – приуроченностью к эвапоритовым (галогенным) формациям;

2) тектоническим – расположение формаций в пределах отрицательных структур:

а) синеклиз платформ (Припятский прогиб Русской плиты),

б) краевых прогибов (Предуральский, Предкарпатский);

3) палеоклиматическим, эпохи и бассейны K–Mg соленакопления:

- девонская (D) – Саскачеванский (Канада), Припятский (Белоруссия),

- пермская (Р) – Верхнекамский (Россия), Стасфуртский (Германия).

Форма залегания: пласты, соляные купола.

Образование.

1-я стадия: седиментогенез в солеродном бассейне в соответствии с последовательностью выпадения минералов из морской воды (Н. Курнаков и М. Валяшко).

ТАБЛ

2-я стадия: диагенез (перекристаллизация солей).

Ряд 2.1.3. Катагенетический (по А.М. Кропачеву, 1983)

Месторождения глубинных йодо-бромных хлоридно-натриево-кальциевых рассолов (I-Br Cl-Na-Ca), иногда содержащих литий (Оверятское месторождение в Пермском крае).

Образование рассолов связывается с переходом из растворов под действием высоких давлений в твердую фазу ионов Mg⁺², SO₄^-2, CO₃^-2 и др., обладающих положительной гидратацией, и накоплением в рассоле ионов с отрицательной гидратацией.

Ряд 2.1.4. Раннего гипергенеза (по А.М. Кропачеву, 1983)

Представлен залежами минеральных подземных вод питьевых лечебных и столовых.

Результат смешения глубинных рассолов с пресными водами верхних горизонтов земли при подъеме территорий.

Подкласс 2.2. Осадки из коллоидных растворов

Ряд 2.2.1. Седиментогенетический

Современные отложения гумидного климата:

1. континетальные – озерно-болотные Fe руды,

2. прибрежно-морские (шельфовые) – пластовые залежи оолитовых Fe руд,

3) океанические глубоководные Fe-Mn конкреции.

РИС

Способы концентрации:

1. коагуляция гидроксидов Al, Fe, Mn на комплексном электролитическом, щелочном и окислительном барьерах,

2. сорбция металлов с большими радиусами ионов (Au, Pt, U) коллоидными частицами,

3. механическое осаждение крупных частиц.

Две модели рудообразования:

прямая – вынос материала с континента и его осаждение (по Н.М. Страхову),

РИС

- обратная (модель апвеллинга) – вынос растворенных металлов из глубин сероводородных бассейнов к поверхности.

РИС

Ряд 2.2.2. Седименто-диагенетический

Морские месторождения залегают в шельфовых формациях, примеры:

• бокситы Северо-Уральского бокситового района (СУБРа) – месторождение Красная Шапочка (D₂ef¹),

• бурые железняки Эльзас-Лотарингского (юра) и Керченского (KZ) бассейнов;

• м арганцевые руды Южно-Украинского, Грузинского олигоценовых (Рg₃), Северо-Уральского палеоценового бассейнов (Рg₁).

В черносланцевых толщах концентрируются золото, платина, оксиды урана и др.

Континентальные месторождения залегают в озерных и речных фациальных комплексах, примеры:

-бокситовые залежи С₁v Тихвинского района (Ленинградская область)

-железные руды Лисаковского месторождения (Pg₃, Казахстан).