Билет 10

1-Осадочные м-я Марганца, вулканогенно-осадочные, железо-марганцевые конкреции современных морей и океанов.

Конкреции. Среди минеральные ресурсов Мирового океана, признанных как практически значимые, рассматривают в настоящее время

- железомарганцевые конкреции (ЖМК),

- кобальтмарганцевые корки (КМК),

- глубоководные полиметаллические сульфиды,

- рудоносные илы и рассолы,

- океанические фосфориты.

 Кобальто-марганцевые корки. Корки локализуются на подводных горах и гайотах, на глубине от 0,5–0,8 до 3,0 км. Они приурочены к участкам дна с расчлененным рельефом, в пределах которых обнажаются выходы коренных пород, свободные от слоя рыхлых осадков. Корки покрывают коренные выступы и «элювий» плотных литифицированных осадочных и магматических пород слоем толщиной от 1 мм до 20–24 см.

ЖМК обычно залегают в пелагических районах океана на глубинах от 3,0 до 5,0 км и более. Крупные, часто гигантские скопления конкреций залегают на поверхности дна в один слой, будучи погруженными в разной степени в рыхлые донные осадки абиссальных котловин. Их размер в поперечнике от 2 до 10–12, редко возрастает до 15–20 см. Иногда горизонты ЖМК отмечаются ниже поверхностного слоя осадков. Они могут быть слегка припорошены и просматриваться по характеру микроформ рельефа дна или залегать в осадочной толще на разных глубинах от первых до нескольких сотен метров. Результаты глубоководного бурения указывают на существование погребенных горизонтов конкреций в интервале от мела до современного периода.

Источники вещества: Сток с континента, Изменение океанических базальтов, Гидротермальные процессы в океане. Формы накопления металлов и механизмы осаждения рудных компонентов: Гидрогенная, Седиментационная, Диагенетическая.

Скорости роста - 1-10 мм / тыс. лет. Геохимические барьеры. Гидрохимическая структура океана определяет батиметрические интервалы благоприятные для образования конкреций и накопления рудных компонентов. Ключевое значение имеют два геохимических барьера - Слой кислородного минимума (верхняя граница на глубине 500– 3500 м) и Критическая глубина карбонатонакопления (4500–5000 м), на которой содержание CaCO3 в осадках ~ 10 %.

Железомарганцевые конкреции дна океанов.

Впервые железомарганцевые конкреции на дне Тихого океана были открыты английской экспедициейна судне «Челенжер» более 100 лет назад. Однако реальные представления об их развитии получили во второй половине 20-го века, когда стало применяться подводное фотографирование и телевидение морского дна и были разработаны методы подъёма глубоководных осадков. Этими исследованиями устансвлно, что железо- марганцевые конкреции формеруются преимущественно в пелагической области океанов и практически отсутствуют в приконтинентальных зонах.

Конкреции и рудные корки на поверхности коренных пород обнаружены в пелагической области почти повсеместно как на дне котловин, так и на склонах поднятий. Мощность конкреций на базальтах и туфобрекчиях от нескольких мм до 10-15 см. Размеры конкреций от 1мм до 1 м в диаметре, средие размеры 3-7 см.

Морфологические типы конкреций-сферические, элипсовидны, лепёшковидные, плитчатые, желвакообразные и гроздевидные. Часто эти формы обусловлены конфигурацией обломков пород и органических остатков, служащих ядрами конкреций.Среди них встречаются обломки эффузивных и туфогенных пород, зубы акул и другие органическаи остатки. Текстуры конкреций и рудных корок- скорлуповатослоистые, оолитовые, петельчатые, колломорфные, пятнистые и прожилковые-характеризуют различные стадии их образования в процессе осаждения рудного вещества и в последующих процессах метосамотоза и метоморфизма. Главные рудообразующие минералы в конкрециях- вернадит и гидгогётит, реже встречаются другие оксиды и гидрооксиды марганца и железа (тодорокит, пиролюзит, бернессит, рансьерит, криптомелан, браунит и гематит)

США, ФРГ и Япония, не имеющие крупных месторождений марганца на своих территориях, проводили опытную добычу железомаргрнцевых конкреций со дна Тихого и Атлантического океанов на глубинах до 7 км. В добываемых конкрециях содержится (в % мас.): Mn-35-30; Fe-10-12; Ni-1-2; Co-0,3-1,5; Cu-1-1,5/ Концентрация конкреций на обрабатываемых участках 10-20 кг/кв.метр. Масштаб добычи 1-2 млн. Т в год. Заявки на пром.. добычу крнкреций сделали Индия, Россия и Франция.

2–Вулканогенные гидротермальные и гидротермально-осадочные месторождения медно-колчеданных руд. Медно-колчеданные месторождения Урала.

К этому типу месторождений относятся 1-месторождения самородной меди, 2-колчеданные и медно-колчеданные месторождения.

1- связаны с базальтоидами. Минеральный состав: самородная медь; миндалины базальтоидов и промежутки в конгломератах. К месторождениям этого типа относятся: оз.Верхнее (США), Тальнецкое (Горная Шория), Сетет Абан (юго-воток Якутии), Норильское.

2- Минеральный состав: пирит, халькопирит. К месторождениям этого типа относятся месторождения Гай, Сибай (Урал), Рио-Тинто (Испания). Рудные тела имеют форму согласных Платовых залежей и линз, сложенных массивными и слоистыми рудами, а также сопряженных с ними штоков жил и штокверков прожилко-вкрапленного типа. Протяженность рудных тел первые км (до 5 км), мощности десятки метров (до 100 м). Глубина распространения до 2 км. Выделяется два типа руд: вулканогенно-осадочные и вулканогенно-метасоматические. Руды сложены сульфидами железа (на 80-90 %) – пиритом, марказитом, халькопиритом, сфалеритом, вюрцитом, пирротином, борнитом и др. Руды содержат: S до 40 %, 3 – 5 % Cu, 2 – 4 % Zn, Au, Ag, Cd, Se, Te, Ge и др. Колчеданные месторождения формируются в несколько этапов. Первый этап – гидротермальная переработка т пиритизация вмещающих пород; второй – отложений сульфидов желез; третий (наиболее прдуктивный) – выделение халькопирита и сфалерита.

Гай (Урал) - осадочно-вулканогенная толща андезит-дацит-липаритовой формации. Рудовмещающие породы – лавы, лавобрекчии, пирокласты кислого состава, туффиты, кремнистые сланцы. Месторождение приурочено к стратовулкану. На Гае выделяется два типа рудных тел: в верхней части – богатые цинково-медно-колчеданные руды вулканогенно-осадочного происхождения, в нижней – колчеданные и медно-колчеданные руды вулканогенно-метасоматического происхождения. Главные минералы первого типа – халькопирит, сфалерит, пирит, отмечаются борнит, блеклые руды, галенит, кварц, барит, флюорит, карбонаты; текстура пород - массивная и полосчатая. Вертикальный размах гидротермального оруденения изменяется от 1800 -2000 до 3600-3800 м. Температурный режим изменялся от 400-350 градусов на ранних стадиях, на поздних – 170-150.

10.3. Геолого-промышленные типы серебряных месторождений.

Геохимия серебра

В природных условиях известны два стабильных изотопа 107Ag и 109Ag. Оно характеризуется низким энергетическим показателем ионов, что обусловливает незначительное проявление изоморфизма и сравнительно трудное вхождение в решетку других минералов. Наблюдается лишь постоянный изоморфизм ионов серебра и свинца. В зоне окисления серебро не слишком устойчиво. Помимо акантита , оно подвергается изменению, замещаясь галогенидами серебра - хлораргаритом AgCl, эмболитом Ag(Cl.Br).

Известны псевдоморфозы серебра по ним.

Серебро не образует промышленных концентраций на магматическом этапе, а накапливается в постмагматических продуктах в форме тиосульфатных и хлоридных комплексов. В экзогенных условиях при окислении сульфидных месторождений серебро в виде сульфата или тиосульфата переходит в раствор и переотлагается в зоне вторичного сульфидного обогащения в самородной форме или в форме галоидов.

Минералогия Ag

В настоящее время известно около 60 серебряных и серебросодержащих минералов, входящих в состав сульфидов, серебряных сульфосолей, теллуридов, селенидов, галоидов и самородных элементов. Из них основное промышленное значение имеют: самородное серебро, акантит, пираргирит, прустит, стефанит, полибазит кераргирит (хлораргирит).сильванит пирсеит Основные рудные формации:Месторождения: Кобальт, Маунт-Айза, Серо-Рико-де Потоси, ПАЧУКА (Pachuca), Касапалка(выработано), Джезказган.

Джезказган. Запасы серебра Казахстана разведаны более чем в 100 месторождениях, при этом основная доля (около 60%) приходится на полиметаллические (медно-свинцово-цинковые) месторождения. Уровень содержания серебра в рудах этих месторождений находится на уровне от 40 до 100 г/т. Около 25% запасов серебра Республики сосредоточено в месторождениях медистых песчаников (Джезказганское и др.), где содержание серебра составляет 10-20 г/т. Доля собственно золото-серебрянных руд в общем объеме запасов и добычи серебра незначительна.

Джезказганская группа медных месторождений (Джезказган, Итауыз, Сарыоба и др.) расположена в северной части Джезказган-Сарысуйской мульды, в основании которой залегают нижнедевонские отложения (вулканогенные породы различного состава с прослоями красноцветных песчаников), перекрытые средне-девонскими терригенными (красноцветные песчаники и конгломераты) и карбонатными (окремнелые известняки, мергели) образованиями.

Продуктивная джезказганская свита, к которой приурочено месторождение, сложена ритмично чередующимися серо- и красноцветными песчаниками, в виде полого падающих и многоярусных пластов. Рудоносны только серые песчаники. Мощность рудных тел от 1,5 до 30 м и более. Углы падения до 11°. Основные запасы медных руд сосредоточены на глубине 300-350 м в залежах первичных сульфидных руд. Вторичные (окисленные и смешанные) руды имеют второстепенное значение, хотя запасы их значительны. Главные рудные минералы — халькозин, борнит, галенит и сфалерит. Руды содержат медь, свинец, цинк, серебро.

Маунт-Айза. Месторождения приурочены к докембрийской толще сланцев и кварцитов, смятой в крутые дисгармоничные складки, и представлены пласто-, линзо- и штокообразными залежами. Месторождение сложено 20 согласными рудными залежами, образующими рудную зону (протяжённость 4,5 км, ширина 1 км, глубина 1,6 км). Рудная зона месторождения вмещает 10 рудных тел (протяжённость 4,5 км, ширина 250 м, глубина около 1 км). Углы падения рудных тел 60-65°,мощностью от 6 до 40 м. Серебро-свинцово-цинковые руды сложены сфалеритом, галенитом, пиритом с подчинённым количеством халькопирита и минералов серебра. Общие запасы руд 92,6 млн. т с содержанием Zn 6,3-9,6%, Pb 5,5-7,7%, Ag 62-180 г/т. Месторождения вскрыты 20 вертикальными стволами (максимальная глубина 1200 м).

Типы месторождений – а)Вулканогенно-гидротермальный (Хаканджа) (1 Золото-серебряная - Связаны с дацитами и риолитами, чаще экструзивными. Имеют миоценовый возраст, 2 Олово-серебряная - Размещены в субвулканических телах, некках риолитов и дацитов, 3 Свинцово-цинковая, богатая серебром - Приурочены к сбросам в осадочных породах и экструзиям. Сконцентрированы в штокверковых зонах, жилах), б) Плутоногенно-гидротермальный

(Мангазейское) (1 Пятиметальная арсенидная -Связана с гранитными интрузиями, характерна многостадийность, 2 Галенит-сфалеритовая с серебром - Связана с гранитоидными комплексами, приурочены к сбросо-сдвигам)