53

Билет № 1

1. Геохронология - это время геологической истории Земли, разделённое на подразделения, обозначающие определённые этапы в истории развития Земли. Геохронология есть относительная и абсолютная. Относительная геохронология имеет биологическую основу и выделение её подразделений основано на этапах развития органического мира. Эволюция органического мира зафиксирована в земной коре в виде окаменелостей. Разным толщам земной коры соответствуют различные окаменелости разные виды организмов. Одни группы организмов являются долгожителями и живут на протяжении длительного геологического времени, другие - появляясь, быстро достигают расцвета и вымирают. Это руководящие формы - организмы (рода, виды, комплексы), которые имеют узкое вертикальное (т.е. они жили недолго) и широкое горизонтальное (географическое) распространение. Руководящие формы имеют неоценимое значение для определения относительного возраста горных пород. Относительная геохронология решает вопросы геологического возраста, используя понятия "древнее" и "моложе". Например, отложения девона древнее отложений карбона или триасовые отложения моложе пермских. Абсолютная геохронология устанавливает, когда произошли те или иные геологические события, и выражает время, прошедшее с момента образования тех или иных горных пород, длительность геологических процессов и т. п. в абсолютных астрономических числах - годах. Основными методами определения абсолютного возраста горных пород являются радиологические методы. Широко распространен метод определения возраста по ленточным глинам, которые отлагаются в спокойных приледниковых бассейнах при сезонном изменении климата. За год образуется лента из двух тонких слоев: песчаного (весенне-летнего) и глинистого (осенне-зимнего).

2. Минералы- продукты, природных процессов, физически и химически индивидуализированные в виде простых веществ или соединений, образующих минеральные индивиды и минеральные виды. Предметом минералогии является не только продукты природных процессов - минералы, а и сами процессы, при кот. возникают или претерпевают различные изменения эти продукты. Изучение минерала начинается в поле с выяснения его геологического положения, взаимоотношений с другими минералами и вмещяющими породами., формы выделения, внешних признаков (морфология, цвет, блеск, спайность, излом, твердость, плотность и пр.), химического состава и особенно парагенетических отношений. Минералогия – наука о минералах, их составе, строении, свойствах, условиях образования и изменения.

Различными радиометрами устанавливают минералы, содержащие радиоактивные элементы, а люминесцентными приборами – минералы, люминесцирующие под действием рентгеновских, катодных и ультрафиолетовых лучей и т. д. Отбор мономинеральных фракций, т. е. материала, состоящего только из одного минерала- если минерал находится в виде отдельных кристалликов, мономинеральные фракции отбирают стальной иглой и проверяют материал под бинокулярной лупой и микроскопом. Если же минерал вкраплен в породу, ее дробят, просеивают через сита различного диаметра в зависимости от размера зерен, а затем, пользуясь методами сепарации, получают исследуемый минерал в более или менее чистом виде. В основу методов сепарации положены различия свойств минералов. Параллельно с изучением мономинеральной фракции в шлифах и аншлифах исследуются содержащие минерал породы и руды, что должно помочь выяснению парагенетических отношений исследуемого минерала Методы, позволяющие изучать химические особенности минералов. При изучении химического состава минералов важное место принадлежит обычному химическому анализу, качественному и количественному, который постепенно уступает место спектральному и в особенности рентгеноспектральному анализу. Электронное зондирование- этот метод позволяет определять в шлифах и аншлифах химический состав тончайших включений. В последнее время внимание минералогов привлекают резонансные поглощения электромагнитных колебаний волн в минералах. Методы исследования, основанные на этих явлениях, позволяют изучать индивидуальные свойства атомов и ионов в кристаллических решетках, устанавливать характер их взаимодействия, выяснять распределение примесей и др. Для исследования резонансных поглощений пользуются методами ядерного парамагнитного резонанса (ЯМР), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР). По кривым, например, ЭПР можно судить о форме вхождения примесей в решетки минералов. Для количественного и качественного анализа минералов, выяснения характера находящейся в них воды, особенностей химической связи и пр. пользуются методом инфракрасной спектроскопии (ИКС). Для определения гафния, циркония, ниобия и тантала в минералах, а также урана в водных растворах применяется рентгенофлюоросцентный анализ. Химические свойства минералов изучаются и физико-химическими методами. Электродиализ- помогающий устанавливать связь редких элементов с определенными минералами в минеральных комплексах и судить о растворимости труднорастворимых минералов в нейтральных, слабокислых и слабощелочных средах, и электрохимический метод, основанный на электрофорезе и используемый для определения и разделения элементов, содержащихся в небольших количествах в горных породах и рудах. К физико-химическим методам принадлежит также термический анализ и минерало-термометрический анализ, положенный в основу изучения включений минералообразующей среды. Методы структурного исследования минералов. В основе рентгенографического исследования минералов лежит явление дифракции рентгеновских лучей при прохождении их через минерал. Сфотографированные на фотопленку лучи, отраженные от плоских сеток минерала, называются рентгенограммами, а записанные дифрактометром – дифрактограммами. Рентгенограммы и дифрактограммы могут быть использованы для диагностики минералов путем сравнения их с эталонными, а также для определения структуры, в частности параметров элементарной ячейки. Электронографическое исследование основано на дифракции электронов в вакуумных приборах – электронографах и электронных микроскопах. Дифракционная картина отражается на фотопленке, которая называется электронограммой. Электронограмма может быть использована для диагностики минералов и расчета их кристаллической структуры. Изучение физических свойств минералов. Для исследования прозрачных минералов пользуются федоровским столиком. Этот метод позволяет решать многие вопросы, связанные с оптическими свойствами минералов, которые не могут быть решены на обычном поляризационном микроскопе. Для рудных (непрозрачных) минералов благодаря применению фотометров могут быть получены числовые характеристики для оценки отражательной способности, а в инфракрасном микроскопе устанавливается их осность, углы между оптическими осями, углы погасания и другие оптические свойства. Эти исследования основаны на том, что многие минералы, непрозрачные или полупрозрачные в проходящем видимом свете, становятся прозрачными в инфракрасных лучах. Кристаллографические свойства минералов изучаются при помощи гониометров, прикладных для крупных кристаллов минералов и отражательных – для кристаллов размером до 0,1 мм. Разнообразные методы минералогического исследования дают возможность точно определять химические, структурные, физические и кристаллографические свойства минералов, а на их основе устанавливать взаимосвязь между этими свойствами и условиями минерала образования. Одной из важнейших задач методов минералогического исследования является также установление типоморфных свойств каждого минерала.

3. Магма рудно-силикатного состава при охлаждении распадается на две несмешивающиеся жидкости - рудную и силикатную, раздельная кристаллизация которых приводит к обособлению ликвационных магматических месторождений. Ликвацией можно объяснить образование сульфидных медно-никелевых месторождений. Толчком для ликвации силикатного и сульфидного расплава может быть ассимиляция магмой боковых пород, нарушающая химическое равновесие. При ликвации сульфидная часть расплава обособляется в капли, которые вследствие их более высокой плотности начинают погружаться в вязком силикатном расплаве по направлению к донной части магматического резервуара. При относительно быстром застывании на небольшой глубине капельки сульфидов могут не дойти до дна интрузива и, будучи схвачены при быстрой раскристаллизации, образуют висячие залежи вкрапленных руд. При более медленном остывании сульфидный расплав может сконцентрироваться в нижней части интрузива, образовав донные залежи вкрапленных и сплошных руд. Ликвационные месторождения встречаются очень редко. Они формируются только на платформах, но не на всех, а на тектонически активизированных. В пределах активизированных участков платформ они связаны исключительно с гипабиссальными интрузиями габбровых магм и локализуются преимущественно в полнодифференцированных массивах этих пород. Материнскими породами этих месторождений являются гипабиссальные интрузии габбрового состава, обычно входящие в сложный и длительно развивающийся комплекс магматических пород. По морфологическим признакам рудные тела разделяются на четыре группы: 1) пластовые «висячие» залежи вкрапленных руд, 2) пластовые и линзообразные залежи донных массивных «шлировых» и прожилково-вкрапленных руд, в той или иной степени распространяющиеся в подстилающие породы, 3) линзы и неправильные тела приконтактовых брекчиевых руд, 4) жилы. Главные минералы – пирротин, пентландит и халькопирит, к которым нередко присоединяется магнетит. Нерудные минералы: оливина, ромбические пироксены и другие магнезиально-железистые силикатов, гранаты, моноклинные пироксены, эпидот, серпентин, актинолит, тальк, хлорит и карбонаты. Наиболее характерными ликвационными магматическими образованиями являются сульфидные медно-никелевые месторождения в ультраосновных и основных породах. К ним относятся Норильская группа в Красноярском крае, Монча-Тундра и Пе-ченга на Кольском полуострове, рудопроявления Воронежского кристаллического массива, месторождения Финляндии, Швеции и Норвегии, месторождение Садбери, Бушвельдский комплекс ЮАР. Среди ликвационных сульфидных месторождений известны очень крупные объекты с запасами руды в сотни миллионов тонн. Содержание никеля в товарной руде этих месторождений обычно лежит в пределах 0,4–3%, меди 0,5–2%, платиноидов – от следов до 20 г/т и более (Бушвельд).

4. Впервые предпосылки выделил М. Крейтер в 1940г. В 1957г. В.И.Смирнов переименовал. их в критерии.

Предпосылки (критерии) поисков - любые факторыры, кот. прямо или косвенно указ. на возможность обнаружения в той или иной обстановке различичных. ПИ: 1) Стратиграфические 2) Фациально-литологические. 3) Структурные 4) Магматические (магматогенные.) 5) Геохимические 6) Гидрогеологические. 7) Геофизические 8) Геоморфологические.

1. Стратиграфические. предпосылки заключаются. в использовании возраста геологических образований для поисков ПИ. В истории развития з.к. выделятся эпохи максимального накопления определенных. видов ПИ. Стратиграфические предпосылки применительно к эндогенным. месторождениям заключаются в использовании металлогенетических. эпох, возраста комплексов рудоносных интрузивов и месторождений определения. возраста.

2. Фациально-литологические предпосылки. Разнообразные формации и фации г.п. характеризуются отложениями определенного литологического состава. Выдел морские, лагунные и континентальных литологических формации. К морским относятся карбонатные, карбонатно-обломочные, обломочные, вулканогенно-осадочные. К лагунным - соленосные и угленосные. К континентальным. - обломочные., красноцветно-обломочные и др.

3. Структурные предпосылки. Размещение экзогенных и эндогенных. МПИ во многом зависит от складчатых и дизъюнктивных геологических структур. За основу прогноза ПИ обычно принимают тектоническое положение изучаемого объекта по отношению к наиболее крупным складчатым структурам з.к: щитам и платформам, плитам, островным дугам, краевым вулканогенно-плутоническим поясам и т.п с ними связаны. месторождения Fe и бокситов, с переходными областями - угля, солей, нефти и др.

4. Магматические (магматогенные.) предпосылки. Это все прямые и косвенные геологические факторы, указывающие на взаимосвязь интрузий г.п. и гипогенных месторождений. Различные генетические и парагенетические связи с интрузиями рудных формаций.

Примерами генетической. связи можно назвать месторождения хромитов, алмазов, Cu-Ni руд (норильский тип), Pt и Ti - магнетитов с основными. г.п; карбонатитов с редкими. землями - с умеренно основными г.п щелочного. уклона.

Признаки парагенетической связи: пространственная приуроченность руд к контактовым зонам интрузий (скарновых месторождений.); зональное размещения различных типов руд массива (полиметаллические руды); геохимические признаки наличие среди акцессорных минералов магматических г.п минералов руд.

5. Геохимические предпосылки поисков базируются на учении о миграции химических элементов в з.к. и учении о парагенезисах элементов.

6. Гидрогеологические предпосылки - прямые или косвенные указания на присутствие ПИ. Базируются на изучении химического состава поверхностных и подземных вод и миграционных свойствах химических элементов.

Предпосылками поисков являются: наличие в водах илов и иловых водах ассоциаций элементов, характерных для рудных месторождений наличие в водах аномальных концентраций халькофильных элементов; низкое знач. рН вод; повышенное содержание SO4.

7. Геофизические предпосылки. Прямые геофизические. предпосылкмки обусловлены непосредственной связью месторождения с характером наблюдаемых полей прямыми геофизическими. предпосылками при поисках скарновых мест. Fe и Cl являются. совокупность магнитных. и гравиметрических. аномалий.

Косвенные геофизические предпосылки поисков отражают взаимосвязь геологических особенностей рудных месторождений с характером физических полей. Редкометальные месторождения в лейкократовых гранитах характеризуются очень сложными магнитными и гравиметрическими аномалиями.

8. Геоморфологические. предпосылки. В отношении рельефа все месторождения. П.и группируются след. образом: 1) месторождения, формируются одновременно с рельефом (преимущественно экзогенные. - россыпи, коры выветривания); 2) месторождения., формируются в главных чертах вне связи с рельефом, куда относятся эндогенные включая метаморфоген.

5. Гравиметрическая или гравитационная разведка – это геофизический метод исследования геол. строения земной коры. и разведки полезных ископаемых, основанный на изучении распределения поля силы тяжести на поверхности Земли. Она основана на изучении свойств поля притяжения, источником которого являются массы г.п. Основными параметрами гравитационного поля являются ускорение силы тяжести и градиенты, т. е. изменения ускорения по разным направлениям. Величины параметров поля силы тяжести зависят от причин, обусловленных формой и вращением Земли (нормальное поле), от неравномерности изменения плотности пород, слагающих земную кору (аномальное поле). Интерпретация, или истолкование материалов гравиразведки, чаще всего носит качественный характер. Однако в некоторых случаях в результате гравиразведки можно получить количественные данные о глубине и размерах геологических объектов, создающих аномалии силы тяжести с точностью до 20–30%. Гравиразведка применяется для решения самых различных геологических задач с глубинностью исследований от нескольких метров (например, при разведке окрестностей ГВ) до нескольких десятков км (н-р, при изучении верхней мантии). Гравиметрические съемки решают разнообразные задачи геологического картирования, которые определяются масштабом исследований. Гравиметрические наблюдения масштаба 1:200000 - 1:50000 позволяют картировать контролирующие размещение рудных месторождений геологические структуры и их отдельные элементы: литологически благоприятные для концентрации полезного ископаемого породы, зоны тектонических нарушений, пликативные структуры и т.д. Весьма эффективна гравиразведка при изучении интрузивных массивов, что имеет большое значение для металлогенического прогнозирования, поскольку связь с интрузиями целого ряда полезных ископаемых не вызывает сомнения. По аномалиям силы тяжести отчетливо определяются контуры массивов, к которым. могут быть приурочены месторождения Fe скарнового типа, Cu и др. металлов. Не менее информативна гравиразведка при картировании пликативных структур и разрывных нарушений. Гравиметрические исследования, проводимые для геологического картирования, при укрупнении масштаба одновременно решают и задачи поисков месторождений (нефть и газ, уголь, железо, медь, никель, хромиты, полиметаллы, сульфидные месторождения, месторождения бокситов платформенного типа, пегматитовых жил, алмазов, корунда.